橡胶混凝土抗冲磨性能试验研究

为对橡胶混凝土的抗水冲磨性能开展研究,试验分别以C40和C50普通混凝土为基准,将3种不同粒径的橡胶颗粒以6种不同的掺量等体积取代砂配制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒以及改性剂对混凝土抗冲磨性能的影响。试验结果表明:掺加橡胶颗粒后,混凝土强度降低,抗冲磨强度提高9.57倍,且橡胶颗粒掺量越大、粒径越大,橡胶混凝土抗冲磨强度越高,但存在一个最优掺量,推荐15%为最优掺量;改性剂处理橡胶颗粒后,与不处理的相比,在一定程度上提高了橡胶混凝土的抗压强度,更为明显地提高了橡胶混凝土的抗冲磨强度,最大值提高了60%。研究结果为应对水工混凝土的冲磨破坏问题提供一种新材料和新方法。     

橡胶混凝土的抗冲击性能研究

以C30和C50强度等级的混凝土为基准,选取粒径为1～3、3～6 mm的橡胶颗粒,分别按照10%、15%(砂的体积分数)掺量等体积取代部分砂配制橡胶混凝土,对不处理、水洗处理、NaOH处理、复合处理等改性方式的橡胶混凝土抗冲击性能进行了试验,研究基准混凝土强度等级、橡胶颗粒掺量和粒径、改性方法对混凝土抗冲击性能的影响。结果表明:橡胶颗粒虽然降低了混凝土的抗压强度,但提高了其抗冲击性能;初裂冲击次数和终裂冲击次数随着基准混凝土强度等级的提高、橡胶颗粒掺量和粒径的增大而增大;各种橡胶颗粒改性方法均可提高混凝土的抗压强度和抗冲击性能,其中复合处理方法效果最好。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

橡胶混凝土抗渗性能试验研究

试验以C25混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒的不同粒径和掺量对混凝土抗渗性能的影响.结果表明:橡胶颗粒掺量为5％时提高了混凝土的抗渗性能;掺量大于5％时,总体上随橡胶掺量的增加混凝土的抗渗性能逐步降低,且橡胶颗粒粒径越大,抗渗性能降低的幅度越大;掺60目橡胶粉混凝土的抗渗性能在0％～30％的掺量范围内随掺量增加而提高,其中以20％掺量为最佳,渗透系数为基准混凝土的48％.     

橡胶混凝土抗冲磨性能的研究

探讨了橡胶混凝土在不同水灰比、胶粒掺量、粒径大小的情况下的抗冲磨性能,为进一步改善混凝土的韧性和耐久性提供借鉴。在以往橡胶混凝土研究基础上,采用水下钢球法对混凝土进行抗冲磨强度试验,得出了橡胶混凝土在不同水灰比、胶粒掺量、粒径大小的情况下的抗冲磨性能。从本次试验中可以看出水灰比与橡胶混凝土的抗冲磨强度具有良好关系,水灰比小时,有利于提高混凝土的耐磨性,但是水灰比不能无限制的降低,必须能够提供胶凝材料完全水化所需的水分及保证施工过程中的和易性;随着橡胶颗粒掺量的增加,混凝土的耐磨性先提高后降低。橡胶掺量15%时混凝土的抗冲磨强度最高。当掺量达到30%时,抗冲磨强度反而比未掺入时低;掺入的三种粒径中掺入粒径为（2.36～4.75 mm）的混凝土耐磨性能最佳,其单位磨损量最小。胶粒掺量是影响抗冲磨性能的主要因素,其次为水灰比,第三是胶粒粒径的大小。     

胶粉混凝土抗冲耐磨性能试验

研究不同胶粉颗粒粒径和掺量对混凝土抗冲耐磨性能的影响。选取8目、16目胶粉分别 掺入混凝土中进行抗冲耐磨试验,同时与基准混凝土、硅粉混凝土进行抗冲耐磨性能对比。试验发现：胶粉可大幅度提高混凝土的抗冲耐磨性能,在水泥用量相同的条件下,其抗冲耐磨强度比基准混凝土提高3倍,比硅粉混凝土提高2倍;在一定掺量范围内,胶粉颗粒粒径越大、掺量越多,抗冲耐磨性能越好;胶粉混凝土的抗冲耐磨强度与抗压强度不成正比。     

改性橡胶混凝土抗冻性能研究

试验研究了基准混凝土、橡胶混凝土、NaOH改性橡胶混凝土、KH570改性橡胶混凝土及NaOH+KH570复合改性橡胶混凝土的抗压强度和抗冻性能。结果表明:掺加橡胶颗粒后,橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土的抗压强度下降,且橡胶颗粒的粒径越小,下降幅度越大;橡胶颗粒掺加到混凝土中,具有引气作用,可改善混凝土的抗冻性能,且整体上橡胶颗粒粒径越小,引气作用越强,提高混凝土的抗冻性能越明显;整体上改性橡胶混凝土的抗冻性能较橡胶混凝土的抗冻性能提高,3种改性剂中,NaOH+KH570复合改性剂对橡胶混凝土抗冻性能的提高效果最好。     

基于橡胶粒径、掺量的混凝土强度公式拟合

试验用3种不同粒径的橡胶颗粒以5种掺量配制橡胶混凝土,橡胶颗粒改性采用Na OH和KH570复合改性方法,得到3 d~360 d养护龄期的混凝土抗压强度值,回归分析橡胶混凝土抗压强度与养护龄期、橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径及改性方法的函数关系。试验结果表明:橡胶混凝土抗压强度随橡胶颗粒掺量增加而减小,橡胶颗粒粒径较大,橡胶混凝土抗压强度也较大;橡胶混凝土改性后抗压强度比改性前提高了15%左右;得出的橡胶混凝土立方体抗压强度计算式可较方便地指导不同强度橡胶混凝土的配制和工程应用中橡胶混凝土抗压强度的估算。     

橡胶混凝土的超声声速特性试验研究

以C20普通混凝土为基准,将60目、1~3 mm、3~6 mm不同粒径的橡胶颗粒分别以5%、7%、10%、15%、20%五种掺量等体积取代砂制成橡胶混凝土,研究不同养护龄期、橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土超声声速的影响。结果表明:橡胶混凝土的超声声速随着龄期的增加而逐渐增大,且均比普通混凝土的超声声速小,随橡胶粒径的减小和掺量的增加而减小。     

橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度

对橡胶混凝土与普通混凝土粘结劈拉强度进行试验研究,为橡胶混凝土在工程应用中的质量安全提供理论支持和技术保障。试验选用2种橡胶颗粒粒径、5种橡胶颗粒掺量及其经复合改性后配制橡胶混凝土作为新浇混凝土,普通混凝土作为老混凝土,并选用3种界面剂进行橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度试验,研究了橡胶颗粒粒径、橡胶颗粒掺量、复合改性和界面剂对粘结劈拉强度的影响。结果表明:橡胶颗粒粒径对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度的影响因界面剂不同而有所差别;随着橡胶颗粒掺量增加,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度先升后降,在一定掺量下达到最大值;橡胶混凝土与老混凝土的粘结劈拉强度都小于新浇橡胶混凝土整体劈拉强度,涂刷水泥净浆界面剂与不涂刷界面剂对于普通新老混凝土粘结时劈拉强度有较大差别,但对于橡胶混凝土与老混凝土粘结时劈拉强度相差不大,涂刷新型改性环氧界面剂时粘结劈拉强度最大。橡胶颗粒经复合改性后,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度较未改性前有所提高。综上所述,新型改性环氧界面剂具有较好的粘结效果,可显著提高橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度。     

粉煤灰掺量对泵送混凝土碳化及抗冻性的影响

为了研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量对泵送混凝土的碳化及抗冻性能的影响,进行了相关试验。试验结果表明:泵送混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量、水胶比、龄期的增长而增长;相比常态混凝土,粉煤灰对泵送混凝土抗碳化性能较为有利;掺SP-8N泵送混凝土的抗碳化及抗冻性能略高于掺JM-2混凝土;粉煤灰掺量为30%,水胶比从0.30变化至0.50时,泵送混凝土均具有较好的抗冻性能;水胶比是影响泵送混凝土碳化及抗冻性能的主要因素。     

橡胶粉对透水混凝土性能的影响研究

通过冻融循环、抗压强度、透水率试验和微观结构分析，试验研究了5%、10%、15%不同掺量以及20目、60目、80目不同粒径橡胶粉颗粒对透水混凝土性能的影响。研究表明：橡胶粉的掺入会大幅度降低透水混凝土的透水率，早期强度表现出明显下降特征，但掺入80目的 5%橡胶粉较基准透水混凝土抗压强度增加11.92%，有效改善了抗冻融性能。     

废旧轮胎橡胶颗粒与黏土混合土的剪切特性

采用Shear Trac-II型直剪仪,对废旧轮胎橡胶颗粒与黏土混合土的剪切特性进行了研究,探讨了橡胶颗粒掺量、粒径对黏土混合土抗剪强度的影响,建立了抗剪强度指标与橡胶颗粒掺量及粒径之间的关系,并通过轻型压实法分析了混合土的压实指标。结果表明:混合土的最大干密度与最优含水率均随橡胶颗粒掺量增加逐渐减小,当掺量高于15%后,其减小趋势明显减弱。当橡胶颗粒掺量为40%时,混合土的抗剪强度最高,其抗剪强度较黏土提高了20%~40%。橡胶颗粒掺量低于20%时,增大橡胶颗粒粒径可使混合土的抗剪强度显著提高。混合土的黏聚力随掺量增加先增大后减小,内摩擦角则逐渐增大。在剪切过程中,试样表现出先剪缩后剪胀的特性,且在低压力、掺入大粒径橡胶颗粒时,其剪胀特性较明显。     

水工混凝土中橡胶纤维的应用研究

橡胶纤维掺量及其组成成分不同,对水工混凝土的影响明显不同。文章利用正交试验探讨了各组混凝土的力学性能及其最优配合比,结果显示橡胶纤维水工混凝土的28d劈裂、抗折和抗压强度,较基准普通混凝土而言均有一定的下降,但抗折比和抗拉比明显提高,掺橡胶纤维明显增强了混凝土的抗裂性和韧性。     

钢渣高性能混凝土抗冲耐磨性能试验

为有效利用大宗废料钢渣,设计制作了15组掺钢渣粉混凝土试件,试验研究钢渣粉掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的影响极其作用机理。结果表明:钢渣粉可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺钢渣粉混凝土的早期强度均小于基准混凝土,钢渣掺量在10%~30%以内时,混凝土的后期强度与基准混凝土基本持平,且略有提高,钢渣掺量大于30%时混凝土的后期强度下降较大;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出钢渣掺量在10%以内时混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土略有提高,当钢渣粉掺量大于20%时,混凝土的抗冲磨强度呈下降趋势。因此,钢渣粉作为混凝土掺合料时其掺量应控制在20%以内为宜。     

橡胶颗粒对混凝土工作性能的影响规律

从橡胶颗粒对混凝土拌合物的影响入手,分析了橡胶混凝土坍落度的变化规律。分析认为,随着橡胶颗粒掺量的增加,橡胶混凝土的坍落度可能呈现三种不同的变化趋势:逐渐减小、逐渐增大、先增大后减小,从而很好的解释了不同试验条件下产生不同试验结果的原因。试验研究了三种粒径的橡胶混凝土坍落度的变化规律,发现在15%的体积掺量范围内,随着掺量的增加粒径为3 mm^6 mm的橡胶混凝土的坍落度逐渐增大。而1 mm^3 mm和60目的橡胶混凝土的坍落度先变大后变小,且分别在10%~15%和5%~10%的体积掺量内达到最大值。     

超声回弹综合法检测橡胶混凝土的测强曲线

分别以C10、C20、C30、C40和C50强度等级的普通混凝土为基准,选取3 mm~6 mm、1 mm~3mm和60目三种粒径橡胶颗粒,分别以砂体积的5%、10%、15%和20%等体积取代部分砂配制橡胶混凝土,采用超声回弹综合法对各类混凝土进行测强试验,其中回弹仪采用中型回弹仪和轻型回弹仪两种,得到两种测强曲线,比较得出橡胶混凝土适用的回弹仪类型和超声回弹综合检测方法。试验结果显示:超声回弹综合法检测基准混凝土和橡胶混凝土的测强曲线的平均相对误差均满足《规程》要求,但掺加3 mm~6 mm和1 mm~3 mm橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土低,而掺加60目橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土高;对基准混凝土和掺加3 mm~6 mm橡胶颗粒的混凝土,采用中型回弹仪比轻型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线,对掺加1 mm~3 mm和60目橡胶颗粒的混凝土,采用轻型回弹仪比中型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线。     

橡胶混凝土拌合物性能试验研究

试验以C25混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒粒径、掺量对橡胶混凝土拌合物含气量和坍落度的影响.结果表明:随着橡胶掺量的增加,混凝土拌合物的含气量增加,而坍落度减小;橡胶颗粒越小,拌合物合气量越大,增幅也越大;掺加60目胶粉的混凝土拌合物的坍落度最小;橡胶掺量为0％～10％时,掺加3～6mm橡胶粒的混凝土拌合物的坍落度较掺加1～3mm橡胶粒的坍落度小,掺量为15％～30％时则相反.     

橡胶混凝土弯曲疲劳性能研究

为研究橡胶混凝土的弯曲疲劳性能,将粒径为0.54 mm的橡胶颗粒以不同掺量掺入混凝土中,制成橡胶混凝土试件进行轴压试验与轴拉试验,测其应力-应变曲线,计算出弹性模量和泊松比。进行四点弯曲静载试验及ABAQUS数值模拟,得到极限荷载、峰值挠度和荷载-挠度曲线,试验结果与数值模拟结果较接近,验证了数值模型的可靠性。使用疲劳软件Fe-safe分析等幅及变幅加载下橡胶混凝土弯曲疲劳寿命,结果表明:无论是普通混凝土还是橡胶混凝土,在等幅循环荷载下,应力水平越高,弯曲疲劳寿命越低;各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命都比普通混凝土的大,且橡胶掺量越多弯曲疲劳寿命越大;在变幅荷载作用下,随着橡胶掺量的增大,混凝土的弯曲疲劳寿命也越大;随着变幅等级增多,各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命均降低,且变幅等级越多,弯曲疲劳寿命越低。     

等强条件下橡胶微粒混凝土抗压特性及弹性模量研究

掺加橡胶微粒可以明显改善混凝土的力学特性。采用橡胶微粒等体积取代细骨料的方法,通过不断调整配合比,反复试验配制出橡胶微粒体积掺量分别为0%、10%和15%的等强度(30 MPa)橡胶微粒混凝土,探讨橡胶微粒混凝土的抗压强度变化规律,以及在等强条件下不同橡胶微粒掺量对混凝土弹性模量的影响。结果表明:掺入橡胶后,混凝土的前期强度(3 d和7 d)发展较基准混凝土变缓,7 d以及14 d后强度出现较大幅度的增长,28 d后各个配比混凝土立方体抗压强度增幅不大;掺入一定量的橡胶后,混凝土的抗裂性能得到了一定程度的改善,橡胶微粒体积掺量越大,试件受压破坏后的完整性越好;掺入橡胶后,混凝土的弹性模量呈现出近乎线性的大幅下降趋势。