橡膠集料混凝土抗滲與抗凍性能試驗研究.pdf

1、橡膠集料混凝土作為一種新型混凝土材料具有質量輕、韌性高、變形大、阻尼高、抗沖擊性強、干縮性小、導熱低、吸聲性好等突出特點,不但彌補了傳統水泥混凝土的諸多缺陷,而且消納了大量不宜降解的工業固體廢棄物—汽車輪胎。橡膠集料混凝土的研究只有二十年的歷史,其耐久性的研究剛剛起步,因此對橡膠集料混凝土耐久性的試驗研究與分析對于擴大橡膠集料混凝土的應用范圍,解決工程實際問題,延長混凝土結構使用壽命至關重要。另外,也為廢棄橡膠的循環利用提供了科學依據。

2、本文對橡膠集料混凝土的抗水滲透性、氯離子滲透性以及凍融性進行了研究;同時,針對橡膠顆粒較輕,成型振搗過程中易出現顆粒上浮等現象進行了系統研究。所采用的研究方法、結果如下:(1)在混凝土拌合物工作性試驗中,重點研究了拌合物振搗時間對混凝土強度及均質性的影響。只要橡膠集料混凝土配合比設計合理,橡膠集料混凝土拌合物的工作性能良好,均可達到泵送混凝土對坍落度的要求。但過粗或過細的橡膠顆粒都將使流動性降低,機械振搗時間少于30S,抗壓和劈拉強度都

3、小于人工插搗成型的混凝土,且振搗時間越短,強度越低。當振搗時間為30S時,劈拉強度達到最大值。振搗時間在30~60S范圍內,抗壓強度隨振搗時間的延長而逐漸提高,且強度增長的幅度逐漸增大,但劈拉強度卻是遞減的。隨振搗時間的延長,體積密度逐漸增大,橡膠顆粒上浮現象逐漸明顯。因此,橡膠集料混凝土的適宜振搗時間為30~40S。(2)在混凝土強度試驗中,重點研究了橡膠顆粒摻量和粒徑對混凝土強度的影響。試驗結果表明:橡膠顆粒加入混凝土中其抗壓與劈拉

4、強度都顯著降低,當橡膠粒徑為1-2mm摻量為150Kg/m~3時,抗壓強度降低47.7％。劈拉強度降低46.6%。橡膠集料的摻量和粒徑對7d、28d強度影響特別顯著,其二者的交互作用對7d強度無影響,對28d強度影響特別顯著。橡膠的摻量、粒徑與混凝土抗壓強度存在線性相關關系。(3)在橡膠集料混凝土抗水滲透試驗中,采用滲水高度法,對橡膠集料混凝土抗水滲透性進行了測定。試驗結果表明:在相同摻量條件下,橡膠粒徑越大其抗滲性能越好,在相同粒徑條

5、件下,橡膠摻量越高其抗滲性能越好。橡膠集料混凝土的滲透性能與強度并不存在必然聯系,而是由多種因素耦合確定的。通過對孔徑的分析可知,橡膠集料混凝土最可幾孔徑均大于普通混凝土,橡膠顆粒明顯改善了混凝土孔結構的連通性,提高了混凝土的抗滲性。對橡膠集料混凝土的二元分析結果顯示,橡膠集料的取代量和細度模數與滲透高度之間存在顯著的線性相關關系。(4)在橡膠集料混凝土氯離子滲透試驗中,采用NEL試驗方法,對同強度等級與同水灰比橡膠集料混凝土的氯離子擴

6、散系數進行了測定,結果表明:同強度等級橡膠集料混凝土由于水灰比較小,其氯離子滲透性要好于普通混凝土,同水灰比不同橡膠摻量的混凝土,其氯離子滲透性隨橡膠集料摻量的增加而明顯改善。采用已有的混凝土使用壽命預測模型,應用Matlab軟件對本文配制的橡膠集料混凝土與普通混凝土的使用壽命進行了預測,結果表明:橡膠集料混凝土更適用于惡劣環境下的混凝土工程中。(5)在橡膠集料混凝土凍融試驗中,采用慢凍法,對同強度等級與同水灰比的橡膠集料混凝土進行了抗