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橡胶混凝土的性能研究,以满足环保、经济的要求

来源:气囊厂家(东辉气胎由壬厂家整理发布)   时间:2017-10-12 08:10:28

    橡胶混凝土的性能研究,以满足环保、经济的要求

    可持续发展:是一种以不牺牲未来几代人的需求为代价来满足当前需要的发展。基于此,20世纪90年代,欧美等发达国家针对日益增长的废旧橡胶轮胎的处理难题,将废旧轮胎磨碎成粉,并与混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”(RPCC),又称弹性混凝土。其性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间,因此具有橡胶和水泥混凝土的共有属性。而该研究在我国基本属于空白。

    与普通混凝土相较而言,橡胶混凝土除了具备强度外,尚且具备较低的弹性模量;较高的弹性变形能力;良好的抗冻性、抗渗性和抗冲击性能。

1现状

    据欧洲水泥协会的数据显示,2013年,全球水泥产量达到40亿t。其中,中国为24.2亿t,占全球总产量的58.6%;而位居第二的印度,其水泥产量只占全球产量的7%,差距很大;美国仅占全球总产量的1.9%。单就水泥而言,中国是当之无愧的超级大国。

    近年来,随着我国经济的飞速发展以及城镇化建设的推进下,我国的商品混凝土需求量保持平稳较快增长。

    随着我国经济的健康发展,汽车工业也发展迅速,人民生活水平的不断提高,汽车的拥有量也达到1.72亿量,当然报废量也随之增加,据统计,我国每年有100万t轮胎报废,如果在lm'混凝土中掺入lkg橡胶颗粒,则就解决了轮胎报废的处理难题。作为研究者,我们需要认真、深入研究橡胶混凝土的各种性能,以满足环保、经济的要求。

2橡胶混凝土的工作性能

    同普通混凝土一样,研究者同样关注橡胶混凝土的强度、延性、抗冲击性、耐久性以及收缩和抗裂等性能。尽管有些特性研究目前尚不足,但也提供了大致的研究方向,为以后进一步的研究提供了参考,具有较高的学术价值。

2.1强度

    强度,是国内外对橡胶水泥混凝土研究的首要因素,也是混凝土性能的主要参数。包括抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度等。研究结论基本一致认为:掺入橡胶微粒后,水泥混凝土强度降低。而降低幅度与橡胶颗粒掺量、大小、种类以及微粒是否改性有关。橡胶水泥混凝土的密度和抗压强度均随着橡胶掺量的

增加而降低,橡胶微粒种类对橡胶水泥混凝土抗压强度影响较大,但微粒的大小与强度大小并不呈正比例关系。当两种橡胶微粒体积增加时,废旧轮胎橡胶混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现下降的趋势,且破坏形式由脆性改为弹性。针对废轮胎颗粒掺入水泥混凝土中会明显降低材料强度的问题,可采用多种方法来改善橡胶混凝土的力学性能。例如,掺加硅灰、降低水灰比、偶联剂预处理橡胶颗粒等。研究结果表明,降低水灰比,橡胶混凝土的强度能够有显著的提高;橡胶颗粒表面采用偶联剂和聚乙烯醇处理,能够明显提高混凝土的抗压强度。如果以上方法联合使用,效果则更佳。

2.2延性和抗冲击性

    最新研究结果表明,掺加橡胶集料的混凝土,水泥混凝土的韧性得以明显改善或提高。尽管不同研究者,研究橡胶集料对混凝土韧性影响的指标各不相同,其参数基本为脆性指标、抗弯强度、极限拉应变、弹性模量等。但得出的结论相似,即掺有橡胶集料的混凝土断裂模式和普通混凝土的脆性断裂不同,而是呈现

塑性屈服破坏状态,多次循环加载,均不会完全破裂;且能量的吸收能力比普通混凝土高,其极限拉、压应变变形,也比普通混凝土高很多。

2.3耐久性

    (1)抗冻性。与普通混凝土相比,橡胶混凝土的抗冻性有明显的改善。当然,橡胶的颗粒掺量、粒径、密实度、表面粗糙度、混凝土水胶比等因素,也影响橡胶混凝土抗冻性。但是,橡胶颗粒的掺入对混凝土的相对动弹模量影响不大。

    (2)抗疲劳性。橡胶颗粒混凝土的抗疲劳特性明显优于普通混凝土。疲劳实验前,橡胶颗粒混凝土超声波声速和抗压强度均低于普通混凝土;但实验后,其下降幅度亦低于普通混凝土。

    (3)抗渗性和耐磨性。橡胶混凝土的抗渗性较高于普通混凝土。孙家瑛等研究了聚合物基橡胶颗粒混凝土的耐磨性,同时,其抗磨性非常优越。而且橡胶颗粒掺量大小橡胶混凝土的耐磨性能几乎没有影响。

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