废轮胎橡胶粉对再生混凝土力学特性的试验研究

再生混凝土被视为节约材料的一种重要举措,同时,废轮胎橡胶粉的适量掺入可以优化混凝土的性能。为使两种废弃材料合理利用,本文以废轮胎橡胶粉和废弃混凝土加工生成的再生骨料为研究对象,研究了外掺废轮胎橡胶粉对再生混凝土力学特性的影响。通过对再生混凝土基准组的试验研究,得到了再生混凝土前28 d的强度发育规律,结合此规律并在其他学者研究的基础上拟合出再生混凝土早期抗压强度数学模型;同时,对再生混凝土外掺不同粒径(20目、60目、80目、100目、120目)和不同掺量(3%、6%、9%)的橡胶粉,并研究除灾此情况下橡胶粉对不同龄期再生混凝土的抗压强度的影响。试验结果表明:掺入橡胶粉会降低再生混凝土的抗压强度;当掺入粒径为20目,掺量为3%的橡胶粉时,再生混凝土抗压强度最好。     

DCP引发马来酸酐改性橡胶混凝土抗碳化性能研究

以C40混凝土为基准,用DCP引发马来酸酐接枝改性橡胶粉,并制备橡胶混凝土,研究碳化时间、橡胶粉粒径和掺量对改性橡胶混凝土抗碳化性能的影响规律.研究结果表明:随着碳化时间的增加,混凝土的碳化深度均增加;当碳化时间低于7 d时,掺入橡胶粉会提高混凝土的抗碳化性能,而后期抗碳化能力减弱;DCP改性后能显著增强橡胶混凝土的抗碳化能力.且DCP改性橡胶混凝土抗碳化性能最佳条件为:60目橡胶粉粒径,掺量为15％.     

废旧轮胎橡胶粉对再生混凝土力学特性的试验研究

再生混凝土被视为节约材料的一种重要举措,同时,废旧轮胎橡胶粉的适量掺入可以优化混凝土的性能.为使两种废弃材料合理利用,本文以废旧轮胎橡胶粉和废弃混凝土加工生成的再生骨料为研究对象,研究了外掺废旧轮胎橡胶粉对再生混凝土力学特性的影响.通过对再生混凝土基准组的试验研究,得到了再生混凝土前28 d的强度发育规律,结合此规律并在其他学者研究的基础上拟合出再生混凝土早期抗压强度数学模型;同时,对再生混凝土外掺不同粒径(20目、60目、80目、100目、120目)和不同掺量(3％、6％、9％)的橡胶粉,并研究此情况下橡胶粉对不同龄期再生混凝土的抗压强度的影响.试验结果表明:掺入橡胶粉会降低再生混凝土的抗压强度;当掺入粒径为20目,掺量为3％的橡胶粉时,再生混凝土抗压强度最好.     

改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究

对橡胶粒表面进行改性处理,按照混凝土配合比制备了18组混凝土试块,研究了再生粗骨料取代率、橡胶粒掺量和改性方式对混凝土和易性和强度特性的影响规律.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之下降,拉压比也有减小的趋势,混凝土脆性增强;随着橡胶粒掺量的增加,橡胶再生混凝土的流动性逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之减小,拉压比不断增大,混凝土的塑性变形能力有所提高;三种橡胶粒改性方式中,NaOH与KH-550复合改性对橡胶再生混凝土流动性的改性效果最好,KH-550改性对橡胶再生混凝土强度的改性效果最好,但强度提高幅度不显著,更佳的改性方式有待进一步研究,而橡胶粒改性方式对橡胶再生混凝土拉压比的影响不大.     

早期负温养护环境下橡胶混凝土强度发展及抗氯离子渗透性能研究

为研究橡胶颗粒粒径、掺量以及防冻剂对负温下橡胶混凝土性能的影响,将40目和80目两种粒径的橡胶粉,按直接添加的方式制备橡胶掺量为0 kg/m3、10 kg/m3、20 kg/m3、30 kg/m3的橡胶混凝土,进行抗压强度试验分析混凝土早期受冻后强度的变化,并进行抗氯离子渗透(RCM)试验,分析早期受冻对橡胶混凝土氯离子渗透性能的影响,结合SEM图对强度变化及氯离子渗透机理做深入的分析.结果显示,在相同预养时间和早期受冻环境的件下,橡胶混凝土抗压强度均低于普通混凝土,但掺加防冻剂后,橡胶粉掺量越多、预养时间越短,抗冻性能越优;早期受冻后,橡胶混凝土氯离子渗透系数较普通混凝土增长幅度小,掺量为30 kg/m3的40目、80目橡胶混凝土氯离子渗透系数是标准养护条件下的1.14倍、1.07倍,相比下80目橡胶混凝土抗氯离子渗透性能更优.     

橡胶粉对混凝土抗渗性影响的试验研究

用3种粒径(16目、20目、40目),4种掺量(50 L/m3、75 L/m3、100 L/m3、125L/m3)的橡胶粉设计了12种配合比的橡胶混凝土,采用HP-40型混凝主渗透仪开展了橡胶混凝土的抗渗试验,描述橡胶混凝土抗渗性试验后截面的渗水情况,研究橡胶粉的粒径、掺量对橡胶混凝土抗渗性的影响情况,并分析橡胶粉对混凝土抗渗性的影响机理.试验结果表明:掺入的橡胶粉的粒径不同,劈开后截面水线的形状有所不同;橡胶混凝土的抗渗性优于普通混凝土,当橡胶粉的掺量相同时,掺入橡胶粉的粒径越小,渗水高度越低,混凝土内部越密实,抗渗性越好;掺20、40目橡胶粉混凝土的抗渗性整体优于掺16目橡胶粉混凝土的抗渗性,当掺量大于50L/m3后,抗渗性能更趋于稳定,但当橡胶粉的掺量大于100 L/m3时,相对渗透系数的明显增大,造成抗渗性的降低.由此可见,从提高抗渗性的角度来看,橡胶粉的最佳粒径为20目和40目,掺量在50L/m3和100 L/m3之间.     

不同引发剂对应马来酸酐改性橡胶混凝土抗冻性能研究

通过不同引发剂对马来酸酐改性橡胶并制备橡胶混凝土,对不同引发剂、橡胶粒径和橡胶掺量对抗冻性能影响进行研究,并通过SEM对冻融前后橡胶混凝土界面进行分析.试验结果表明,以DCP作为引发剂抗冻效果最佳,且橡胶粉粒径为60目、掺量为15%时,橡胶混凝土抗冻性能最佳.经200次冻融循环后,橡胶混凝土内部结构相对松散,结构发生破坏.     

橡胶混凝土的基本力学特性的试验研究

用3种粒径(16目、20目、40目),4种掺量(50 L/m3、75 L/m3、100 L/m3、125 L/m3)的橡胶粉设计了12种配合比的橡胶混凝土,开展了橡胶混凝土(rubber powder concrete,RPC)的准静态力学试验,描述橡胶混凝土的受力破坏形态,研究橡胶粉的粒径、掺量对橡胶混凝土抗压强度、抗折强度及折压比的影响情况,确定橡胶粉的最佳粒径及掺量范围.试验结果表明:与普通混凝土相比,橡胶混凝土的破坏表现为延性破坏;随着橡胶粉掺量的增加,橡胶混凝土的7d、28 d抗压强度和抗折强度逐渐降低;掺40目橡胶混凝土的7d、28 d折压比总体优于基准混凝土,掺16目橡胶混凝土的7d、28 d折压比先减小后增大,掺20目橡胶混凝土的7d、28 d折压比的变化趋势差别较大;掺20、40目橡胶混凝土的韧性要好于掺16目橡胶混凝土;从折压比和韧性的评价指标来看,制备橡胶混凝土时,最佳粒径为40目,掺量应大于100 L/m3.     

废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响

废弃混凝土资源化再利用是绿色循环经济的重要方法,目前主要通过将其破碎制成再生粗骨料进行循环利用.主要研究了再生粗骨料的掺量、最大粒径、不同级配形式、间断级配再生粗骨料的掺量等因素对混凝土性能的影响.结果 表明:再生粗骨料的掺量越大,最大粒径越小,则混凝土的坍落度和抗压强度越小;掺入间断级配再生粗骨料的混凝土的坍落度和强度大于掺入连续级配再生粗骨料的混凝土;间断级配再生粗骨料的掺量对混凝土的性能影响与连续级配再生粗骨料的影响一致.与未掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长率相比,掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长较大.为了解释上述宏观性能变化,通过激光拉曼光谱法研究了废弃混凝土中未水化水泥的水化等对强度发展的影响.     

SBS改性剂对沥青混合料路用性能的影响

针对当前对路用沥青性能的要求,结合SBS改性剂化学结构的基础上,利用SBS改性剂和橡胶粉对沥青进行改性,并对其性能进行了研究。对此,文章采用单因素试验方法,分别就橡胶粉掺量、橡胶粉目数、不同SBS改性剂掺量等对沥青性能的影响进行研究,最后加入芳香烃类和矿物料类,并通过调整试验制备工艺,得出室内改性沥青最佳配方。     

废橡胶改性再生混凝土材料性能研究进展

废橡胶再生混凝土作为一项新型工程技术,它能够解决建筑垃圾和废旧汽车轮胎循坏利用的问题,对自然环境的保护具有重要意义.本文详细阐述了废橡胶再生混凝土的国内外研究现状,介绍了废橡胶再生混凝土的配制原则和技术、静动态力学性能、耐久性能和高温性能,并展望了下一步的研究.研究表明:在再生骨料取代率不变的情况下,随着橡胶取代率的增加,废橡胶再生混凝土力学性能逐渐降低,可通过掺入一定的钢纤维、硅粉或对橡胶进行改性等改善其力学性能;钢纤维橡胶再生混凝土具有较好的断裂能和断裂韧性;废橡胶再生混凝土相对于再生混凝土具有较好的抗疲劳性能和耐冲击性能;废橡胶再生混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融性随着橡胶颗粒取代率的增加而增强,但随橡胶粒径的增大而降低;通过掺入纳米材料或橡胶和三元胶结体系的共同掺入可提高废橡胶再生混凝土的抗腐蚀性能;高温作用虽削弱了钢纤维橡胶再生混凝土的刚度和承载力,但提高了其延性.     

地聚物橡胶混凝土的力学、抗冲击性能及强度机理分析

为探究橡胶再生集料在地聚物混凝土中的增韧作用,采用不同比例的橡胶再生集料(粒径为0.15~0.3 mm和1~4 mm)代替地聚物混凝土中的普通集料。首先,采用工业废渣中粒化高炉矿渣粉为原料,水玻璃溶液和NaOH为激发剂制备地聚物胶凝材料,并与普通集料、橡胶再生集料混合制备地聚物橡胶混凝土;然后对地聚物橡胶混凝土的力学性能、抗冲击性能和强度机理进行探究。结果表明:添加适量比例的橡胶再生集料可提高地聚物混凝土的抗压强度,增幅为5%左右,这与橡胶再生集料表面在NaOH碱环境中的氧化和降解作用有关;但地聚物橡胶混凝土在劈裂荷载和弯曲荷载下易断裂,劈裂抗拉强度和抗折强度降低20%~30%,这是地聚物橡胶混凝土的典型特点。通过落锤冲击试验和弯拉冲击试验可知,橡胶再生集料能大幅提高地聚物混凝土的抗冲击性能,最高增幅超过200%。这是由于橡胶再生集料具有的柔性和弹性特征吸收了部分冲击能量,同时延缓了冲击荷载下混凝土初始开裂到失效破坏过程,减少了裂缝开裂应力集中,提高了地聚物混凝土的延性。在地聚物碱性条件下,橡胶颗粒表面发生氧化和降解作用,表面变得粗糙,与地聚物基体结合紧密;橡胶表面在NaOH作用下,产生羟基、羧基等亲水基团,有利于水化产物在橡胶再生集料表面附着。     

Fracture behavior of NR and SBR vulcanizates filled with ground rubber having uniform particle size

The use of recycled rubber including ground scrap vulcanizates in rubber compounds was studied. When ground rubber was incorporated into rubber compounds, the physical properties, especially the tensile strength, were deteriorated compared to the virgin rubber compound. Also, incorporating ground rubber caused a change of the cure behavior via migration of sulfur or an accelerator between the virgin rubber matrix and the ground rubber vulcanizate. In this study, the fracture behavior and abrasion property of carbon black‐filled SBR and NR compounds containing ground rubber vulcanizate were investigated. Also, the effect of the particle size or loading volume of ground rubber powder on those properties was studied. Four different sizes, 420–600, 177–250, 125–150, and 75–88 μm, of ambient ground rubber powder recycled from waste tire were selected and used in the compounding. The loading amounts of ground rubber powder were 10, 30, and 50 phr. The flex crack growth of SBR‐ and NR‐based compounds was altered by the addition of ground rubber particles. More delayed crack growth was observed with an increasing loading volume and decreasing particle size of the ground rubber powders, and this behavior was more prominent in SBR than in NR compounds. Tangent delta, a direct measure of internal energy dissipation, increased with an increasing loading volume of the ground rubber particles. The abrasion rate of ground rubber‐filled compounds was more dependent on the size of the abrasion pattern than on the loading level or particle size of the ground rubber powders. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 85: 2491–2500, 2002     

废橡胶粉改性沥青性能的研究

以克拉玛依A H-110沥青为基体,废橡胶粉为改性剂,采用湿法共混,在溶胀时间为2 h,剪切时间为1.5 h,剪切温度为186℃,剪切速率为7 000 r/min的条件下,制备出高性能废胶粉改性沥青。通过改变胶粉的用量和胶粉的粒径,研究了胶粉对改性沥青性能的影响,探讨了胶粉改性沥青机理。结果表明:废橡胶粉的掺入使沥青的软化点、针入度、延度都有明显改善。研究发现废橡胶粉的最佳掺量为15%,最佳粒径为80目。     

影响废旧轮胎胶粉热-机械剪切脱硫再生效果的因素

利用自行研制的长径比为60/1的强剪切型双螺杆挤出机对废旧轮胎胶粉进行热-机械剪切脱硫,用傅里叶变换红外光谱对脱硫胶粉进行了表征,考察了胶粉粒径和喂料螺杆转速与主机转速之比对脱硫胶粉凝胶含量、交联密度及再生胶力学性能的影响,以及脱硫过程中胶粉相对分子质量及其分布的变化。结果表明,随着胶粉粒径的增大,胶粉所受到的剪切力增强,脱硫效果也越好。随着转速比的增加,胶粉的脱硫程度提高;脱硫过程的第1个阶段是交联网络的破坏,第2个阶段除交联网络的破坏外分子主链也发生降解,再生胶的力学性能先增大后减小;当转速比为1.4时再生胶的扯断伸长率和弹性最好,拉伸强度也相对较高。     

不同引发剂对应马来酸酐接枝改性橡胶混凝土力学性能影响研究

引入不同引发剂对马来酸酐接枝改性废旧橡胶粉制备橡胶混凝土,对其坍落度、抗压强度、动弹性模量等性能进行研究,并通过SEM对其界面结合进行分析。试验结果表明,以DCP、BPO作为引发剂马来酸酐在橡胶表面均有接枝现象,但DCP效果明显,且接枝率最高。 DCP作为引发剂对应改性橡胶混凝土28 d抗压强度明显优于另外两种改性剂,且橡胶最佳掺量为15%时,强度达到最大值45.1 MPa。 DCP作为引发剂的改性橡胶混凝土中界面周围有很多针状和片状水泥水化物穿插嵌入橡胶,两物相界面结合牢固紧密,效果最佳。     

Investigation of the recyclability of powder coatings

100% recyclability is one of the major advantages of powder coating. However, it can never be achieved in reality. Coating powders, especially finer powders with particle size below 30 μm, were found to have much worse flow performances after recycling from electrostatic spraying so as to decrease the recyclability. Therefore, this study was designed to investigate recycled coating powders to determine the underlying cause of decreased flow performance. The investigations were based upon three major factors that make the differences between original powder and its recycled powder: particle size, humidity exposure and flow additive concentration. By adjusting the three factors independently, the influences to powder flow properties were analyzed. Results showed that the decreased particle size of the recycled powder had the most significant effect on the flow properties. Additive concentration on the powder particles did not change with respect to the particle specific surface area after electrostatic spraying. Humidity had only a minor effect on the flow properties of powder coatings.     

Effect of the particle size and acid pretreatments on compatibility and properties of recycled HDPE plastic bottles filled with ground tyre powder

With the growing emphasis on decreasing the accumulation of the used tyres in land fills, there has been significant scientific and technological interest to provide with solutions to their recovery and reuse. A new composite material based on reused tyre powder as reinforcement and recycled high‐density polyethylene as matrix was studied in this work. The effect of chemical acidic pretreatments performed on the rubber and of the particle size on the behavior of the composite material were evaluated. Powder of reused tyres resulting from industrial grinding processes was separated by sieving in three particle size categories: below 200 μm, between 200–500 μm and over 500 μm. Pretreatments using H₂SO₄, HNO₃, or a 50% mix of H₂SO₄ and HNO₃ were carried out over the rubber before composite preparation. Mechanical tensile properties were evaluated to determine the effect of particle size and acid pretreatments on composite properties. Fracture surfaces of composite samples were also evaluated by scanning electron microscopy. Overall, all pretreatments improve the mechanical behavior of the obtained materials. This improvement is attributed to the development of a surface of the rubber, more suitable for mechanical adhesion. The effect of the particle size has a stronger influence in the properties of the material than the acidic pretreatments. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

动力载荷作用下橡胶混凝土的力学性能

采用体积分数分别为15%、30%和45%的橡胶粉或橡胶块颗粒对混凝土中粗骨料进行替换,并用自由振动法对橡胶混凝土简支梁的振动频率和阻尼性能进行测试,考察了小变形时阻尼比与橡胶颗粒大小和数量之间的关系。采用弹性波法和梁单元法对橡胶混凝土的动力模量进行了测量,并对其静弹性模量与动弹性模量进行了对比。结果表明,橡胶混凝土的动力弹性模量低于普通混凝土。橡胶块对橡胶混凝土动、静弹性模量的影响均大于橡胶粉。普通混凝土的动弹性模量比静弹性模量高37.4%,而橡胶混凝土的动弹性模量比静弹性模量高约50%。橡胶混凝土的阻尼比随最大响应幅值的增大而增大。相比于普通混凝土,橡胶混凝土的阻尼对振动的响应更为敏感。橡胶混凝土的阻尼比随橡胶含量的增加而显著增大。当橡胶的体积分数为30%时,橡胶混凝土综合性能较佳。