橡胶集料混凝土的试验研究及工程应用

本文针对橡胶集料混凝土若干力学性能进行了试验研究,结果表明橡胶集料混凝土的强度随着橡胶集料掺量的增加呈下降趋势且强度发展较普通混凝土缓慢,橡胶集料混凝土的弹性模量仅为普通混凝土的38%至88%,峰值轴压应变为普通混凝土的1.2至1.5倍,相应的能量吸收超过普通混凝土10%至30%.试验同时发现橡胶集料混凝土试件破坏前均经历了相当大的变形,表现出很好的延性特征.并根据橡胶集料混凝土的自身材性特点介绍了其在工程方面的应用和展望.     

纤维橡胶砂浆的力学性能与砌体轴压试验

为提高橡胶砂浆的力学性能和适用性,通过单掺聚乙烯醇(PVA)纤维或钢纤维、复掺PVA-钢纤维对橡胶砂浆进行改性,探讨其对超声波传播速度、抗折强度和抗压强度的影响。将普通水泥砂浆、20%橡胶砂浆、复掺PVA-钢纤维橡胶砂浆分别与环保压缩砖结合制作砌体,通过试验研究轴心抗压强度和弹性模量。结果表明:掺入PVA纤维或复掺PVA-钢纤维降低了超声波在橡胶砂浆中的传播速度; 掺入PVA纤维或钢纤维提高了橡胶砂浆的抗折强度; 复掺一定量的PVA纤维和钢纤维能有效提高橡胶砂浆的抗压强度; 20%橡胶砂浆的抗压强度比普通水泥砂浆降低了46%,对应砌体的破坏荷载降低了12.8%; 复掺PVA-钢纤维橡胶砂浆的抗压强度比20%橡胶砂浆提高了14.9%,对应砌体的开裂荷载和破坏荷载分别提高了63.4%和4.5%; 掺入适量PVA纤维和钢纤维能改善橡胶砂浆的强度明显低于普通水泥砂浆的缺点,将复掺PVA-钢纤维橡胶砂浆应用于砌体工程能改善结构的隔音性,延缓试件的开裂,提高橡胶砂浆砌体的抗压强度。     

橡胶轻集料混凝土耐久性研究

研究了橡胶颗粒替换一部天然砂作为细骨料掺入到轻集料混凝土中,对混凝土的物理力学性能和耐久性能的影响。结果表明,橡胶轻集料混凝土试件受压破坏形式与普通混凝土截然不同,破坏后仍具有相当的承载能力,表现出很好的延性特征。随着橡胶粉掺量的增加,橡胶轻集料混凝土的抗压强度降低,但抗冻、抗渗等耐久性能明显优于未掺加橡胶颗粒的基准混凝土。     

再生细骨料水泥砂浆力学性能试验研究

研究了不同再生细骨料掺量(0、30%、60%、100%)、不同细骨料预湿时间(0、0.5、1、24 h)下,水泥砂浆经时流动度及抗折、抗压强度的变化规律。试验结果表明:新拌砂浆的工作性随着再生细骨料掺量以及细骨料预湿时间的增大而降低;再生细骨料降低了砂浆的抗压强度。但随着养护龄期的增加,掺加再生细骨料的砂浆后期强度增长稍快。56 d龄期时,砂浆的抗压强度超过75 MPa。再生细骨料砂浆56 d抗折强度在12.84～13.81 MPa之间,与纯水泥砂浆相差不大。通过回归分析,提出再生骨料砂浆抗压强度和抗折强度之间的关系。     

橡胶集料混凝土配制技术研究

对橡胶集料混凝土的配制提出了等体积取代法的计算公式。橡胶集料混凝土力学试验结果表明,随着橡胶掺量的增加,混凝土的抗压、抗折强度降低,而韧性和延性增强。通过降低水灰比可以弥补橡胶掺入带来的强度损失,提高橡胶集料混凝土的扰压、抗折强度。     

外掺橡胶粉改性水泥砂浆的物理力学性能研究

对外掺橡胶粉改性水泥砂浆的基本物理力学性能进行了试验研究.试验结果表明:砂浆的含气量随着橡胶粉掺量的增加而逐渐提高;砂浆干密度与橡胶粉掺量呈非线性关系;与普通砂浆相比,该砂浆的抗压强度及抗折强度随着橡胶粉掺量的增加明显降低,最低强度下降分别为67.9%和49.0%.而且对橡胶粉采用了不同的预处理方法进行对比试验,结果表明复合方法的效果最好.同时,试验中还发现外掺橡胶粉水泥砂浆的破坏与普通砂浆的脆性破坏相比较截然不同,表现出一定的延性破坏特征.     

橡胶膨胀混凝土抗裂性能和力学性能研究

为研究橡胶集料高抗开裂混凝土的抗开裂性能,研究了普通砂浆、橡胶集料砂浆、掺膨胀剂砂浆和双掺橡胶集料与膨胀剂砂浆的抗开裂性能以及普通混凝土、橡胶集料混凝土、补偿收缩混凝土和双掺橡胶集料与膨胀剂混凝土的力学性能。试验结果表明,在砂浆中加入膨胀剂和橡胶能提高混凝土的抗裂性,两者复掺优于单掺膨胀剂砂浆、橡胶集料砂浆和普通砂浆;膨胀剂的掺加提高了橡胶混凝土的抗压和抗折强度,同时也减少了混凝土的压折比,弥补了橡胶加入后混凝土强度的部分减少量。     

粗集料强度对混凝土抗折强度的影响

试验研究了4种粗集料(碎石、钢集料、砂浆、页岩陶粒)与3种抗压强度等级水泥砂浆基体组合的混凝土的抗折强度及其发展规律.结果表明,粗集料与水泥砂浆基体的协调性对混凝土抗折强度影响十分显著.当粗集料强度和弹性模量与水泥砂浆基体相匹配时,增加粗集料强度可提高混凝土抗折强度,但粗集料强度和弹性模量过高反而会因较大的应力集中而降低混凝土抗折强度;当粗集料强度比水泥砂浆基体抗压强度低时,单纯通过增大水泥砂浆基体抗压强度来提高混凝土抗折强度的效果不明显;粗集料与水泥砂浆基体在抗压强度和弹性模量上的差异对混凝土抗折强度及其发展规律有很大影响.只有在两者相互协调的基础上,才能充分发挥粗集料和水泥砂浆基体的作用.     

硅灰和粉煤灰取代率对橡胶混凝土强度影响试验研究

文中以橡胶混凝土为研究对象,分别考虑10%、20%、30%三种橡胶颗粒体积代替等体积细骨料,同时考虑不同水泥取代率的硅灰和粉煤灰的影响,研究其立方体抗压强度、抗折强度、折压比的变化规律,并揭示破坏机理。研究表明,与普通混凝土相比,橡胶混凝土破坏时表现为明显的延性破坏,随橡胶取代率增加,橡胶混凝土的抗压和抗折强度均有不同程度的下降,其中抗压强度的下降程度更大,而折压比随橡胶掺量逐渐增大,韧性有明显的改善;利用硅灰可以使橡胶混凝土的强度得到一定程度的提高,当硅灰的取代率为10%时,抗折强度和抗压强度分别提高了16%、13%,此后若继续增大硅灰取代率,强度则无明显变化,而粉煤灰对橡胶混凝土的增强效果并不明显。     

再生集料种类对再生细石混凝土强度影响研究

研究了经破碎后不同再生集料种类、掺入量、粉煤灰掺量三种因素对再生细石混凝土强度的影响。结果表明,混凝土再生集料所配制的C20再生细石混凝土的早期、后期强度可与天然细石混凝土强度相当,本试验条件下,混凝土再生集料取代率在60%时,试件的7d和28d抗压强度甚至比天然细石混凝土更高;砂浆再生集料和碎砖再生集料配制的再生细石混凝土的早期、后期强度均低于天然细石混凝土强度,且随着砂浆再生集料、碎砖再生集料取代率的增加而明显下降;掺有粉煤灰的再生细石混凝土掺量在20%以内时28d的抗压强度略高于未掺粉煤灰的再生细石混凝土强度。     

胶粉对砂浆抗折抗压性能的影响

探讨了废旧轮胎胶粉的细度和掺量对水泥砂浆抗折抗压强度的影响。研究结果表明：胶粉的掺入会降低水泥砂浆的抗折抗压强度并随胶粉掺量的加大而减小。在等掺量的条件下,胶粉越细,砂浆的抗折抗压强度越低。     

废旧橡胶微粒对水泥砂浆性能的影响研究

本文探讨了不同工艺加工而成的橡胶微粒掺量、粒径对砂浆工作性和强度的影响规律。研究结果表明：砂浆流动性随橡胶微粒粒径的增加而增加,随掺量的增加先增加后回落;切削法生产的橡胶微粒配制的砂浆流动度总体上高于摩擦法。橡胶微粒砂浆抗折强度、抗压强度均随橡胶微粒掺量的增加而减小,摩擦法生产的橡胶微粒砂浆力学性能要好于切削法橡胶微粒砂浆。并对其机理进行了探索与分析。     

硅烷偶联剂对橡胶集料水泥砂浆力学性能的影响

水泥砂浆中加入经硅烷偶联剂改性后的橡胶颗粒,可改善两者间的相容性及界面结合性,使橡胶颗粒达到较优的使用效果.试验研究表明,KH550、KH560和KH570三种硅烷偶联剂的最佳掺量分别为橡胶颗粒质量的2.0％、1.5％和2.0％.综合考虑对橡胶集料水泥砂浆力学性能的改善效果及经济性,应选用掺量为1.5％的硅烷偶联剂KH560配制的水溶液对橡胶颗粒进行改性,对应的28d抗压、抗折强度较掺加未改性的橡胶颗粒时分别提高了9.0％和30.6％,压折比降低了19.9％,28d抗冲击性能提高了80％.     

Strength reduction factors for structural rubbercrete

Many researches have been carried out to study the fresh and hardened properties of concrete containing crumb rubber as replacement to fine aggregate by volume, yet there is no specific guideline has been developed on the mix design of the rubbercrete. The experimental program, which has been developed and reported in this paper, is designed and executed to provide such mix design guidelines. A total of 45 concrete mixes with three different water to cement ratio (0.41, 0.57 and 0.68) were cast and tested for fresh and mechanical properties of rubbercrete such as slump, air content, unit weight, compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity. Influence of mix design parameters such as percentage of crumb rubber replacement, cement content, water content, fine aggregate content, and coarse aggregate content were investigated. Three levels of slump value (for conventional concrete mixes) has been selected; low, medium and high slump. In each slump level, water content was kept constant. Equations for the reduction factors (RFs) for compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity have been developed. These RFs can be used to design rubbercrete mixes based on the conventional mix (0% crumb rubber content)     

改性废旧轮胎橡胶颗粒对水泥胶砂性能影响的试验研究

废旧轮胎橡胶颗粒的加入可提高水泥胶砂的抗冲击性能,增大其韧性,但大幅度降低了其抗压、抗折强度。通过采用NaOH、PVA、CCl43种溶液对橡胶颗粒进行改性,并测试其性能,可知掺入经PVA溶液改性的橡胶颗粒可有效降低强度损失,但对水泥胶砂的干缩率影响不大。     

高强橡胶混凝土单轴受压本构关系的试验研究

对高强橡胶混凝土进行了单轴受压试验,得到了不同掺量、不同胶粉粒径的高强橡胶混凝土的应力-应变曲线。分析了胶粉掺量及粒径对高强橡胶混凝土本构曲线的影响,提出了高强橡胶混凝土轴心抗压强度的计算公式。根据实测的应力-应变曲线特点,提出了包含上升段本构参数A和下降段本构参数α的高强橡胶混凝土单轴受压本构方程。研究发现,A和α随着胶粉掺量的增加而减小,胶粉的粒径对参数A和α影响不明显,给出了参数A和α的计算公式。     

废橡胶粉对水泥砂浆性能影响的试验研究

系统地研究了橡胶粉掺量对新拌砂浆和硬化砂浆性能的影响程度和规律。研究结果表明：在砂浆中掺入适量的橡胶粉,可降低砂浆的密度,改善新拌砂浆的和易性,改善砂浆的脆性破坏性质,但是橡胶粉的掺入会降低砂浆的抗折抗压强度以及粘结抗拉强度,橡胶粉砂浆的力学性能缺陷需添加适当的外加剂来解决。     

低强橡胶混凝土单轴受压本构关系的试验研究

对低强橡胶混凝土进行了单轴压缩试验,研究了橡胶掺量和橡胶粒径对混凝土轴心抗压强度的影响,提出了橡胶混凝土强度计算公式.根据实测的应力-应变曲线特点提出了以A为本构参数的单轴受压本构方程.研究发现,A随着橡胶掺量的增加而减小,随着橡胶粒径的减小而减小.最后给出了A的计算公式.