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    摻入橡膠顆?;炷恋目箟盒阅軐?shí)驗(yàn)研究

    2014-04-06 11:57:21楊景森唐良震繆航松邵本旺
    山東工業(yè)技術(shù) 2014年17期
    關(guān)鍵詞:膠粒膠粉試驗(yàn)機(jī)

    李 旺,楊景森,唐良震,繆航松,邵本旺

    (昆明學(xué)院城建院,昆明 650000)

    摻入橡膠顆?;炷恋目箟盒阅軐?shí)驗(yàn)研究

    李 旺,楊景森,唐良震,繆航松,邵本旺

    (昆明學(xué)院城建院,昆明 650000)

    把橡膠加入到混凝土中可以增加其韌性,耐磨性,抗震性。本文通過膠粒代替不同體積的沙制成標(biāo)準(zhǔn)試塊,研究了橡膠摻量對抗壓強(qiáng)度的影響。將廢舊橡膠輪胎破碎后摻入到混凝土中,能改善混凝土的性能同時又能解決大量廢舊橡膠的回收問題,所以橡膠混凝土的研究和應(yīng)用正成為熱點(diǎn)。

    廢舊輪胎;科研項(xiàng)目;膠粒;混凝土

    1 實(shí)驗(yàn)研究過程

    1.1 試驗(yàn)原材料

    水泥:42.5硅酸鹽水泥;砂:連續(xù)級配細(xì)度模數(shù)為3.0的中砂,表觀密度2580 kg/m3;石:連續(xù)粒徑,5~20mm碎石,級配合格;膠粒:平均粒徑為 5mm,1197 kg/m3;水:飲用自來水。

    1.2 混凝土配合比

    本次試驗(yàn)分為6個大組,依照體積比例添加膠粉比例為沙體積的0%,10%,20%,30%,40%。(見表1)

    表1

    1.3 試塊制作

    (1)試塊抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試塊的尺寸150×150×150mm3,每組數(shù)量3塊,齡期為7天。

    (2)人工拌合,24小時后拆模搬入養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)室的溫度為20℃,相對濕度為90%上,試塊放在試塊放置架上,加濕方式為霧化加濕。

    1.4 試驗(yàn)步驟

    (1)將試塊安放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板上,試塊的中心與試驗(yàn)機(jī)的中心對準(zhǔn),開動試驗(yàn)機(jī)。

    (2)試塊接近破壞并且急劇變形時,停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)直至破壞,并記錄破壞荷載。

    2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

    (1)抗壓強(qiáng)度按式計算: 強(qiáng)度=F/A

    F—試塊破壞荷載(N) A一試塊承壓面積(mm2) 試驗(yàn)結(jié)果精確至0.1MPa。

    (2)以3個試塊實(shí)測值的算術(shù)平均值作為該組試塊的強(qiáng)度值,若其中的最大值或最小值與中間值之差大于中間值的15%,則把最大值及最小值一并舍去,取中間值作為該組試塊的強(qiáng)度值:如果二者與中間值相差均大于中間值的15%,則該組試塊的試驗(yàn)結(jié)果無效。(見表2)。

    2.1 實(shí)驗(yàn)表明

    摻入橡膠的混凝土7天齡期立方體抗壓強(qiáng)度隨摻量增加而下降,其中,當(dāng)橡膠的摻量為砂體積10%時,橡膠混凝土比基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度下降7.4%,摻量為為砂體積20%時,強(qiáng)度下降13%,當(dāng)橡膠的摻量達(dá)到為砂體積30%時,強(qiáng)度下降28%,當(dāng)摻量為為砂體積40%時,強(qiáng)度下降37.9%。

    2.2 原因分析

    橡膠混凝土視為由石子、沙子、膠粉,水泥水化產(chǎn)物等所組成的多相復(fù)合材料。混凝土中膠粉與硬化水泥漿體之間界面區(qū),是混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),同時是膠粉對能量的吸收點(diǎn)。膠粒的硬度低于沙粒單軸受壓時,隨著豎向主應(yīng)力的增加,微裂縫不斷產(chǎn)生,當(dāng)?shù)竭_(dá)峰值荷載時,裂縫數(shù)量、寬度急劇增加,裂縫到達(dá)膠粉微粒時,能量被膠粒吸收,裂縫不再發(fā)展混凝土顯示出韌性,如果再增加荷載,混凝土內(nèi)部的膠粒彈性變形。在實(shí)驗(yàn)時觀察到橡膠混凝土的破壞不與素混凝土的破壞相同,在試件破壞時素混凝土發(fā)出一聲較大的聲響,然后整個混凝土碎裂,而橡膠混凝土破壞時,沒有發(fā)出什么聲音,混凝土仍然保持原來的形狀??梢钥闯鱿鹉z的摻量增加了混凝土的韌性,減少了其脆性破壞的不利因素。

    表2

    3 結(jié)論與建議

    通過對橡膠混凝土的拌合物性能、力學(xué)性能的試驗(yàn)研究,得出如下結(jié)論與建議:

    (1)加入橡膠粒后,混凝土的強(qiáng)度下降,且摻量越大,其下降的幅度越大。混凝土中加入橡膠粉對增加韌性是有利的,但對強(qiáng)度是不利的。所以,對橡膠混凝土的利用,應(yīng)揚(yáng)長避短,充分利用其優(yōu)點(diǎn)。

    (2)橡膠混凝土的使用

    1)有減振需要時,如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的基礎(chǔ)墊和鐵路站;

    2)用于填充溝槽管,機(jī)場跑道和鋪路磚;

    3)用于需要抗撞擊或爆炸等地方,例如用于鐵路的緩沖區(qū),公路隔離帶和應(yīng)急車道;

    4)有條件進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)工作,研究測試橡膠砼的各方面性能指標(biāo)達(dá)到高速公路的標(biāo)準(zhǔn)時可應(yīng)用于高速公路。

    [1]劉長.中國輪胎資源循環(huán)利用行業(yè)發(fā)展及政策導(dǎo)向[J].橡塑技術(shù)與裝備,2008.

    [2]李紅艷.橡膠改性水泥基材料的性能研究[D].南京:東南大學(xué),2004.

    [3]劉春生,朱涵,李志國,張軍,衰琳.橡膠集料砂漿基本性能研究[J].混凝土,2007.

    該項(xiàng)目為“昆明學(xué)院大學(xué)生科學(xué)研究項(xiàng)目”資助立項(xiàng)項(xiàng)目。

    李旺(1994—),男,云南新平人,本科,建筑。

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