橡胶天然浮石混凝土力学性质及盐碱环境抗冻性试验研究

发布时间：2020-06-09 09:06

【摘要】：本文以橡胶天然浮石混凝土为研究对象,采用正交试验法研究橡胶粉粒径、橡胶粉掺量和水胶比三种因素对混凝土力学性质及抗冻耐久性的影响。橡胶粉粒径选择20目、60目、120目,橡胶粉掺量(胶凝材料质量分数)选择3%、6%、9%。通过对橡胶天然浮石混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和拉压比的分析,得出物理力学性能最优组以及因素影响主次;并且研究了橡胶粉粒径、橡胶粉掺量对橡胶天然浮石混凝土抗冻性的影响。试验表明,力学性能橡胶粉最优量径为6%、20目,抗冻性能橡胶粉最优量径为3%、120目。对橡胶天然浮石混凝土微观结构进行研究,通过硬化混凝土气孔间距试验、SEM试验和CT无损扫描试验,分析了气孔间距系数、孔隙率等指标与力学性能之间的关系;对比橡胶天然混凝土在不同侵蚀介质中冻融循环的破坏形态,表明橡胶粉粒径、水胶比是影响橡胶天然浮石混凝土抗冻性的主要因素。针对内蒙古河套灌区盐碱环境,配制模拟盐碱溶液,采用快冻法研究橡胶天然浮石混凝土在盐碱溶液中的抗冻性,测定试块经多次冻融循环作用后的质量损失率和相对动弹性模量,分析两者的变化幅度和变化规律,探讨橡胶天然浮石混凝土在复杂环境中的冻融侵蚀机理。
【图文】：

盐碱环境,胶粉,废旧轮胎

图 1 内蒙古河套灌区盐碱环境Fig1 Saline-alkali environment in Hetao Irrigation District, Inner Mongolia1.2 橡胶天然浮石混凝土基本概念介绍进入新世纪后，全球的汽车工业迅猛发展。但是，随即而来的问题是数以亿计的废旧轮胎亟待处理[8]。这些废旧轮胎已经对人类的生存环境构成极大的威胁，堆积填埋和焚烧处理方式只能更为加重环境的污染[9，10]。所以，最好的方法是将废旧轮胎回收、加工、处理后再次利用，其中废旧轮胎的成粉技术比较成熟。废旧轮胎胶粉种类很多，按其制作方法分为，，常温胶粉、冷冻胶粉、腻子胶粉速溶胶粉、超微细胶粉和精细胶粉；按其材料来源可分为载重车胎胶粉、乘用车胎胶粉和鞋胶粉等；按是否进行活化分为活化胶粉和未活化胶粉；按粒径分为超细胶粉和一般胶粉[11]。由此可见，废旧轮胎胶粉的来源广泛且得到的胶粉形式多样，可以有效地控制废旧轮胎胶粉的生产成本。并且废旧轮胎胶粉具有细度高、抗撕裂强

冻融循环,混凝土,盐碱环境

图 2 混凝土冻融循环破坏Fig2 Concrete freeze-thaw cycle failure1.4 本文研究意义本文研究意义总结为以下四点：（1）找到了橡胶天然浮石混凝土在盐碱环境下的最佳掺量和粒径范围，从而提高了橡胶天然浮石混凝土的适用范围，增加了废旧轮胎的使用率。（2）采用多种试验方法分析橡胶天然浮石混凝土的微观结构，对比水溶液冻融和模拟盐碱溶液冻融条件下混凝土孔结构的变化，找到橡胶天然浮石混凝土盐碱环境冻融循环条件下孔结构的影响因素。（3）优化河套灌区水工混凝土配合比、改善混凝土材料的耐久性，并为盐碱环境及凌汛期含冰水冻结作用下水工混凝土微观力学分析提供重要思路，提高灌区水工建筑物使用寿命。（4）混凝土的宏观破坏过程与微观结构密切相关，本文定性讨论了宏观破坏和微观结构的关系，为定量研究两者之间联系提供依据。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

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