橡胶改性水泥基材料耐久性的研究

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1、摘要随着国内外汽车工业的发展，废弃轮胎带来的废橡胶成为当前主要的固体废弃物之一，其利用问题已引起人们广泛的关注。将粉碎后的废橡胶颗粒应用于水泥混凝土中，是一种高效的利用废橡胶的方式，国内外对废橡胶混凝土已有的研究结果表明，在混凝土掺入一定最的废橡胶颗粒可改善混凝土的抗冲击性能与抗震性能，而混凝土的强度与工作性均有所降低。目前尚缺乏对橡胶混凝七系统的耐久性研究。本文系统研究了两种颗粒尺寸(100目和3mm～4mm)、4种掺照(分别为水泥质量的5％、7．5％、lo％、15％)和两种掺八方式(等量取代水泥和砂

2、)的不同强度等级(c30、c50、c70)橡胶混凝土的工作性、力学性能，并重点研究了以上橡胶混凝土的抗渗、抗冻、碳化、硫酸盐腐蚀、氯离子渗透等方面的耐久性，同时采用sEM与xRD分析了橡胶混凝土的微观结构。本文还研究了两种成型压力(0．7MPa和1．4MPa)对c50橡胶混凝土的物理力学性能和抗冻性能的影响。物理力学性能研究结果表明，废橡胶粉或橡胶颗粒的掺入降低了不同强度等级混凝土的工作性、强度及弹性模量，并且降幅随橡胶掺量的增加而增大；而且橡胶对高强混凝_十强度的影响比低强混凝土大。采用加压成型的方法

3、对橡胶混凝土起到了弥补强度损失的作用，但增强效果与成型压力大小无明显相关性。耐久性研究结果表明：(1)橡胶混凝土的耐久性受掺八橡胶粒径大小的影响，粒径越小，混凝土的耐久性越好；当掺入量超过水泥质量的7．5％时，掺入量越多，混凝土的耐久性下降。(2)在混凝土中掺入100目橡胶粉后，混凝土的抗渗性和在水或盐溶液中的抗冻性能都得到明显改善；但是采用加压成型降低了橡胶混凝土的抗冻性能。(3)在水和硫酸盐溶液中混凝土耐氯离子渗透性也得到了改善，但采用干湿循环作用时，混凝土耐氯离子渗透性未得到改善。(4)橡胶粉的掺

4、入术明显改善混凝土耐硫酸盐腐蚀性能，特别是在较高温度的干湿循环作用下，加速了混凝土的硫酸盐旃蚀。(5)掺入橡胶粉降低了c30混凝土的耐碳化性能，但提高了c50混凝土的耐碳化性能。微观结构分析结果表明：橡胶粉可阻碍混凝土在冻融循环过程中裂纹的发展；在千湿循环和硫酸盐腐蚀共同作用下，发现橡胶粉与水泥石界面有开裂。微观分析结果与宏观试验结果相符。【关键词】：橡胶混凝土硫酸盐腐蚀物理力学性能抗渗性氯离子扩散系数碳化抗冻性微观分析AbstractWiththedevelopmentoftheautomobilei

5、ndustries，thegrowingamountofwasterubberproducedfromscrapt{reshasresultedinanenvironmentalproblem．TheutilizationofscrappedrubbertyreinconcretehasanractedanentionwithbothenergycrlsisandthenseofenvifonmentalconsciousnessMostpropertiesoftheconcretecanbeimpro

6、vedbyincorporatingdiffjrentkindsofwaSterubberIngeneral，theinclusionofrubberpowderintoconcretecanretardmicro—crackinitiationandgrowth，absorbvibraIionandimpactene唱yInthisthesis，innuencesofbothsizeandamountofthembberchipsonthepropeniesfortherubbe“zedconcret

7、eswereinvestigatedintermsofworkability，mechanicalpropertiesanddurabjlityFabricationpressuresonmechanicalpropertjesandfreezing-thawingresistancewerealsoinvestigatedMicro—scaleanalysisbasedons．EM．andxRDwereconductedtoVerifye腩ctsofrubberDowderinconcreteTher

8、esearchshows：workability、mechanicalpropertiesandmodulusofeIasticiCyoftherubberconcretearedecreasedThepropertlesdecreasedwnhthelncreasjngofthelncorporatlngpercentageoftherubberpowder．Thepre-stressformingtechnoIogyenhancethe