废轮胎橡胶混凝土力学性能及抗冻性试验研究

发布时间：2020-08-12 19:07

【摘要】：将废旧轮胎粉碎成橡胶粒(粉)掺入到混凝土中,既能改善混凝土的诸多性能,又能解决废旧轮胎的回收再利用问题,废轮胎橡胶混凝土的研究已经成为国内外一项重要的课题。本文主要研究废轮胎橡胶混凝土的力学性能以及抗冻融耐久性问题。主要研究成果有:(1)通过180个立方体试件的抗压强度和劈裂抗拉强度试验,研究了橡胶粒径和橡胶取代率对废轮胎橡胶混凝土力学性能的影响,通过回归分析得到了废轮胎橡胶混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度的换算关系。结果表明:橡胶颗粒的掺入对混凝土力学性能有显著地影响,抗压强度的降低幅度要大于劈裂抗拉强度,掺橡胶粒的混凝土强度降低幅度要小于掺橡胶粉的混凝土。(2)采用对比试验,研究了水灰比、橡胶粒径和橡胶取代率对废轮胎橡胶混凝土单轴受压应力-应变关系的影响规律,并拟合了废轮胎橡胶混凝土的应力-应变曲线方程。试验表明:掺入橡胶颗粒后,混凝土峰值应力、弹性模量会降低,同时峰值应变增加。橡胶的掺入能明显改善混凝土的脆性破坏形态,且掺橡胶粒径较大的混凝土具有延性更好的破坏形态。(3)对棱柱体试件采用快冻法进行冻融循环试验,测定了冻融过程中的质量损失率和抗压强度损失率,建立了与水灰比、橡胶取代率和冻融循环次数有关的质量损失模型以及抗压强度劣化模型。试验表明:橡胶的掺入能有效地改善混凝土的抗冻性能。水灰比越小、强度越大的混凝土,质量损失率会越小。橡胶取代率为10%时,混凝土表现出最优的抗冻性能。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU528
【图文】：

废轮胎,橡胶颗粒,粒径

砂：符合 JGJ52-2006 要求的细度模数为 2.7 的中料：符合 JGJ52-2006 要求的天然碎石，其中 5~采用实验室普通自来水。胎橡胶：采用沈阳市宏玉盛橡胶材料厂生产的粒径的废轮胎橡胶粒（粉），形态如图 2-1 所示粒径（D=0.21mm） b）20~30 目粒径（凝结时间，min 抗折强度，MPa 初凝终凝 3d 28d 180 270 5.8 9.2 2

橡胶混凝土,废轮胎,抗压试验,立方体

然后将试件的中心与压力机kN/s，3d 龄期取 3kN/s。坏开始急剧变形时，停止调整试图 2-2 所示。凝土立方体抗压强度应按下式（ceFfA 试件抗压强度；；。方体抗压强度计算精确至 0.01强度值。三个测值中的最大值或 15%，则把最大及最小值一并舍大值和最小值与中间值的差均超

橡胶混凝土,废轮胎,抗压试验,破坏形态

a）NC b）RA-5 c）RA-10 d）RA-15图 2-3 废轮胎橡胶混凝土抗压试验破坏形态Figure 2-3 The failure model of waste tire rubber concrete with compressive test由图 2-3 可以明显地发现，普通混凝土 NC 试件破坏情况最严重的，掺入橡胶颗粒改善了混凝土的破坏形态。随着荷载不断增大，混凝土的变形逐渐扩展；普通混凝土破坏时发出明显的破裂声；而废轮胎橡胶混凝土在达到破坏荷载后，没有出现脆裂现象，且裂纹明显增多；而且随着橡胶取代率的提高，在达到极限荷载后，混凝土试块保持完整性更好。2.3.3 试验结果与分析本试验测定了 10 组立方体试件在龄期 3d、7d、28d 时的抗压强度，具体数据见表 2-3。表 2-3 废轮胎橡胶混凝土立方体抗压强度试验结果（单位：MPa）Table 2-3 Test results of compressive strength of waste tire rubber concrete试件编号龄期3d 7d 28d

【参考文献】