水泥漿包裹橡膠集料法配制混凝土的抗壓強(qiáng)度

吳立福 何崗忠 劉 玲 王可良

（1山東水總有限公司，山東 濟(jì)南 250010；2青州市水利建筑總公司，山東 青州 262500；3濟(jì)南軌道集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250010；4山東交通學(xué)院，山東 濟(jì)南 250037）

橡膠集料混凝土變形大，最顯著的特征是降低混凝土脆性，增加韌性和延性，克服普通混凝土脆性大、抗裂性差等傳統(tǒng)的缺陷[1-4]。同時(shí)在混凝土中摻加橡膠集料，又可以解決大量廢橡膠的有效再利用問題。因此，橡膠集料混凝土具有廣闊的應(yīng)用前景。但橡膠集料加入到混凝土后形成了一種由剛性體與彈性體共同組成的新的復(fù)合材料，材料內(nèi)部不僅形成了許多新的界面，而且其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)及破壞的物理機(jī)制也會(huì)發(fā)生改變，特別是橡膠集料與骨料界面之間存在天然的大量細(xì)、微觀缺陷和孔洞，導(dǎo)致橡膠集料混凝土的抗壓強(qiáng)度降低[5,6]。而且橡膠集料摻量大，橡膠集料與骨料界面的天然缺陷增加，混凝土的抗壓強(qiáng)度降低顯著。為提高橡膠集料混凝土的抗壓強(qiáng)度，人們目前最常用的方法是采用NaOH飽和溶液浸泡橡膠集料，利用PVA(聚乙烯醇)和硅烷偶聯(lián)劑對橡膠集料改性，以便提高混凝土抗壓強(qiáng)度[7,8]。但這幾種對橡膠集料表面處理的方法仍不能有效解決橡膠集料與骨料界面結(jié)合問題。因此，降低橡膠集料與骨料界面之間存在的天然缺陷，提高二者之間的結(jié)合程度，是解決橡膠集料抗壓強(qiáng)度降低的根本所在。采用水泥漿包裹橡膠集料，橡膠集料通過表面黏附的水泥漿“搭橋”，與骨料界面結(jié)合，減少或避免了橡膠集料與骨料界面直接結(jié)合時(shí)形成的缺陷，實(shí)現(xiàn)橡膠集料混凝土抗壓強(qiáng)度的提高。橡膠集料與骨料界面通過水泥漿“搭橋”，混凝土界面過渡區(qū)密實(shí)度增加，混凝土內(nèi)部缺陷減少，混凝土的抗壓強(qiáng)度得以增強(qiáng)。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)方法

橡膠集料摻量分別為10kg/m-3、20kg/m-3、30kg/m-3，等體積取代細(xì)骨料（砂）。在使用過程中，水泥、橡膠集料、砂及碎石的質(zhì)量百分比按照計(jì)算后的混凝土配合比要求,在攪拌機(jī)內(nèi)先用水泥漿均勻包覆橡膠集料，然后加入細(xì)骨料（砂）、粗骨料（碎石），在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，混合均勻。根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352-2006，用上海新三思產(chǎn)電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)測試混凝土抗壓強(qiáng)度。

1.2 試驗(yàn)原材料及配合比

水泥，P·O42.5水泥，山東青州中聯(lián)水泥有限公司產(chǎn)；細(xì)集料，中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.6，山東青州產(chǎn)；粗集料，5～31.5mm碎石，山東青州產(chǎn)；橡膠集料，山東青州產(chǎn)；外加劑，減水劑（粉體），濟(jì)南德利泰建材科技有限公司。試驗(yàn)所用配合比見表1。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

分別采用普通成型法和水泥包裹橡膠集料的方法，成型試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至7d和28d，測試混凝土的抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

結(jié)合表1和表2，可以看出，采用普通成型法配制混凝土，隨橡膠集料摻量的增加，混凝土7d和28d的抗壓強(qiáng)度均降低。橡膠集料摻量30 kg/m3，混凝土7d和28d抗壓強(qiáng)度分別約為基準(zhǔn)混凝土的62%和67%。采用水泥漿包裹橡膠集料的方法配制混凝土，隨橡膠集料摻量的增加，與基準(zhǔn)混凝土相比較，混凝土7d和28d的抗壓強(qiáng)度雖有所降低，但降低的幅度較小。與普通成型混凝土相比較，采用水泥漿包裹橡膠集料的方法，混凝土的強(qiáng)度均增加。橡膠集料摻量30kg/m3，混凝土7d和28d的抗壓強(qiáng)度分別為普通成型混凝土的141%和136%。采用普通成型法配制的混凝土抗壓強(qiáng)度，隨橡膠集料摻量的增加，混凝土抗壓強(qiáng)度降低明顯；而采用水泥漿包裹橡膠法成型配制的混凝土，隨橡膠集料摻量的增加，混凝土抗壓強(qiáng)度變化較小。

表1 混凝土配合比

表2 橡膠集料混凝土抗壓強(qiáng)度

2 結(jié)語

采用水泥漿包裹橡膠集料法成型的混凝土，界面結(jié)構(gòu)緊密，與粗骨料的粘結(jié)好；抗壓強(qiáng)度高。