廢舊輪胎混凝土不同摻量下強(qiáng)度等級的確定

[摘 要] 以粒徑在0.025-10mm的微粒為橡膠摻合料，分別在強(qiáng)度等級C35的條件下，以不同體積替代量替代砂的改性混凝土材料，20%摻量時，強(qiáng)度等級能夠達(dá)到C20，60%以下?lián)搅繒r，強(qiáng)度等級能夠達(dá)到C10。

[關(guān)鍵詞] 廢舊輪胎 混凝土 強(qiáng)度等級

隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，報廢的輪胎數(shù)量逐年增長。廢舊汽車輪胎被當(dāng)今人們稱為“黑色污染”，它不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且還會引起嚴(yán)重的火災(zāi)事故。廢舊輪胎橡膠膠粉添加水泥混凝土具有廣闊的應(yīng)用前景，找出不同摻量下混凝土的力學(xué)性能的變化規(guī)律是更好的進(jìn)行應(yīng)用的前提。

一、試驗依據(jù)及試驗內(nèi)容的設(shè)置

根據(jù)GB/T50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計試件的尺寸、數(shù)量、試驗內(nèi)容并進(jìn)行相關(guān)試驗操作。主要進(jìn)行該性混凝土的28天抗壓強(qiáng)度試驗，針對試驗得到的數(shù)據(jù)和試驗現(xiàn)象，進(jìn)行定量、定性分析，得出結(jié)論。初步確定不同摻量下的強(qiáng)度等級。

以三種不同粒徑的微粒為橡膠摻合料，分別在混凝土強(qiáng)度等級C35的條件下，以不同體積替代量(代砂)下制備多組廢舊輪胎橡膠混凝土試塊。

1.試驗主要材料

(1)水泥。52.5 R水泥，指標(biāo)合格。

(2)砂。中砂，顆粒級配Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)2.89，表觀密度2580 kg/m3，沙中含泥量≤3.0%(按重量計）。

(3)石子。連續(xù)粒徑，5～31.5mm碎石，針片狀顆粒≤15﹪（按重量計），級配合格，含泥量≤1.0%(按重量計）。

(4)膠粉-A。25～30目膠粉，表觀密度1185kg/m3。

(5)膠粉-B。0.5～5mm連續(xù)級配，表觀密度1197kg/m3。

(6)膠粉-C。4～10mm連續(xù)級配，表觀密度1149kg/m3。

(7)水。飲用自來水。

2.膠粉的表面處理

采用水洗、浸泡NaOH溶液的方法去除膠粉中部分添加劑，增加界面之間的粘結(jié)力。

3.試驗分組

試驗分為2個大組，依照體積替代沙量的不同分0%、20%、40%、60%、80%、100%，6個組。其中20%、40%、60%、80%、100%組又按膠粉-A、膠粉-B、膠粉-C三種不同粒徑摻合物形式，各自細(xì)分為3個小組。(注：膠粉-C在80﹪、100﹪摻量時，確定配合比試拌調(diào)整過程中，拌合物的和易性極差，制得試塊蜂窩、麻面、裂縫、孔洞嚴(yán)重，所以不再制作。）

參考組0%組，即砂不被替代的設(shè)計強(qiáng)度等級為C35。

試驗試塊的尺寸150×150×150 mm3，每組數(shù)量3塊，試塊總數(shù)81塊；試驗項目為28天齡期；

二、結(jié)果與分析

第一組不同摻合物28天齡期抗壓強(qiáng)度與摻量的關(guān)系，見圖1

第二組不同摻合物28天齡期抗壓強(qiáng)度與摻量的關(guān)系，見圖2

由圖1～2知:

(1)摻入橡膠的混凝土28天齡期抗壓強(qiáng)度隨摻量增加而減少。

(2)由圖1可以看出，20%摻量時立方體28天抗壓強(qiáng)度值，摻加膠粉-A組抗壓強(qiáng)度值為20.6 MPa；摻加膠粉-B組抗壓強(qiáng)度值為23.7 MPa；摻加膠粉-C組抗壓強(qiáng)度值為19.0 MPa。60%摻量時抗壓強(qiáng)度值分別為8.8 MPa、11.8 MPa、13.7 MPa。

(3) 由圖2可以看出，20%摻量時立方體28天抗壓強(qiáng)度值，摻加膠粉-A組抗壓強(qiáng)度值為27.3 MPa；摻加膠粉-B組抗壓強(qiáng)度值為24.5 MPa；摻加膠粉-C組抗壓強(qiáng)度值為21.6 MPa。60%摻量時抗壓強(qiáng)度值分別為14.6 MPa、12.1 MPa、13.4 MPa。

原因分析：膠粉是惰性材料，不具有水化活性，與水泥不能生成水化產(chǎn)物，只起填充作用。另外橡膠粉是彈性材料，不能起到骨架作用，且隨著膠粉摻量的增加削弱了沙子、石子和水泥漿體的粘結(jié)，薄弱點增多，增加了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

三、結(jié)論

通過上述的試驗研究及結(jié)果分析，對于粒徑在0.025-10mm的膠粉添加到C35混凝土中，抗壓強(qiáng)度隨廢舊輪胎膠粉摻量不同變化的規(guī)律，得出如下結(jié)論：

(1)摻入橡膠的混凝土28天齡期抗壓強(qiáng)度隨摻量增加而減少。

(2)摻入膠粉后，強(qiáng)度等級C35的混凝土20%摻量時，強(qiáng)度等級相當(dāng)于C20，60%以下?lián)搅繒r，強(qiáng)度等級相當(dāng)于C10。

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