橡胶集料混凝土的发展现状及其性能

论文总字数：14478字

摘 要

橡胶集料混凝土具有轻质、透气、透水、减震、降噪以及优异的延性和韧性等特性，是目前在水泥混凝土领域研究的热点。橡胶集料混凝土是一种新型的改性混凝土，相比于其他各类常用混凝土，其科研试验、研究成果以及实际应用都相对较少。针对国内外在该领域已有的科研成果，本文收集整理了该混凝土的发展现状，全面介绍了该混凝土的物理力学等特性，指出了今后的研究和发展方向，对于橡胶集料混凝土在今后的研究与应用方面，提供了参考与借鉴意义。

关键词： 橡胶集料混凝土；渗透性能；废旧橡胶；弹性混凝土；改性混凝土

The development status of rubber aggregate concrete and its performance

Abstract

Rubber aggregate concrete with lightweight, breathable, waterproof, shock absorption, noise reduction and the characteristics of excellent ductility and toughness, is currently the focus of research in the field of cement concrete. Rubber aggregate concrete is a new type of modified concrete, compared with other kinds of common concrete, its scientific experiment and research results and practical application are relatively few.In view of the existing research achievements in this field at home and abroad, this paper collects and analyses the development status of the concrete, and comprehensively introduces the physical and mechanical properties of concrete and so on, and points out the future direction of research and development, for the rubber aggregate concrete, in terms of future research and application, it provides the reference.

Keywords：Rubber aggregate concrete;permeability;Waste rubber;Elastic concrete; Modified concrete

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

第二章 橡胶集料混凝土的发展现状 2

第三章 物理性能以及物理力学性能 3

3.1 粘附系数 3

3.2 收缩性 8

3.3 抗冲击性能 9

3.4 阻尼性能 10

3.5 渗透性能 10

第四章 展望 15

致 谢 16

参考文献 17

第一章 引 言

环境问题日益严重，对废弃物的回收利用也越来越受到大家的关注。废旧橡胶的回收利用，也是一项突出问题。随着汽车及其他橡胶工业的持续发展，每年都有大量新增的废旧轮胎及废旧橡胶制品无法回收并加以利用，见图1.1、图1.2，这些废旧轮胎造成了资源浪费的同时也带来了一定的环境问题,无论是焚烧（参见图1.3）还是填埋等方法，都会对环境造成极大的破坏。据统计，美国已存在超过3亿的废旧轮胎未做处理，如今我国的汽车工业极速发展，每年的废旧轮胎数量也已过亿，有20%左右的废旧橡胶轮胎未能得以回收处理。所以，废旧橡胶的回收利用问题需要得到社会的重视并提供解决的方案。橡胶集料混凝土（CRC）是一种新型的混凝土混合材料，它是将经过粉碎、研磨等加工处理的橡胶微粒掺入普通混凝土中，配置形成新型混凝土，如今广受工程界关注。20世纪90年代，国际上便开始了有关橡胶集料混凝土的研究。极好的变形性能及能量吸收等特性是橡胶集料混凝土最大的优点。经长期研究发现，与普通水泥混凝土相比，轻质、透气、透水、减震、降噪以及优异的延性和韧性等特性愈加凸显了橡胶集料混凝土在工程项目中独特的使用价值，并被学者定义为“弹性混凝土”，具有十分光明的应用前景，在道路、震区建筑、高震动阻尼场所等领域皆可得到广泛的应用。

在美国等其他一些发达国家，橡胶集料混凝土成功应用到许多的实际工程。橡胶集料混凝土既解决了废旧橡胶的处理问题，又能改良混凝土性能，所以，我国也应大力开展研究及应用工作。

图1.1 废旧轮胎 图1.2 大量废旧轮胎堆积

图1.3 橡胶轮胎焚烧造成极大污染

第二章 橡胶集料混凝土的发展现状

目前美国等发达国家高度重视橡胶水泥混凝土的研究工作，不仅在实验室进行了大量研究，并且已经将橡集料胶混凝土成功应用于很多实际工程，国内也有许多橡胶混凝土的应用实例，如青银高速公路石家庄段的某一收费站路面、天津大学校园道路、天津河西务某一桥梁的桥面铺装, 都呈现出良好的性能。橡胶集料混凝土作为一种新型水泥混凝土材料具有变形大、重量轻、阻尼高、韧性好、吸声性好、抗冲击性强、导热系数低、干缩性小是橡胶集料混凝土的突出优点，作为当前一种新型的混凝土材料，它弥补了许多传统水泥混凝土的缺陷，成为如今混凝土材料学新的增长点。橡胶集料混凝土的研究方向有很多，而且还有很多未知、未开发的功能、属性亟待我们去探索研究。

第三章 物理性能以及物理力学性能

为探求增强橡胶集料混凝土自身强度的办法，深入探究橡胶集料混凝土的物理力学性能，采用用于普通混凝土的常规物理性能实验研究方法对橡胶掺量和混凝土的强度关系做了一些研究，对比不同橡胶集料混凝土的收缩状况，研究了可再分散胶粉对于橡胶集料改性混凝土的影响。参考试验结果，橡胶集料混凝土的强度相对于普通混凝土来说比较低，收缩量会增大，可再分散胶粉的掺入有利于增强混凝土的劈裂和抗折强度。

掺入橡胶微粒后的水泥混凝土的强度会明显降低，所以，如何提高其强度成了橡胶集料混凝土所面临的主要问题。另外，关于橡胶集料混凝土的收缩性的研究报道还比较少，而混凝土的收缩性能是影响其耐久性的关键因素，过大的收缩量会导致混凝土的开裂，开裂以后将会导致其结构的渗漏、锈蚀钢筋、强度降低，进而其耐久性削弱，引发结构物的破坏及坍塌，最终会严重影响建筑物的使用寿命和安全性能。

相比于普通集料混凝土，橡胶集料混凝土的各项力学性能均有不同程度的降低，但抗折与抗压强度的比值以及延性却有所提高；相比于聚羧酸减水剂，在实验中，氨基磺酸盐减水剂对于混凝土的物理力学性能会产生较优的影响，而且减水的效果较好；与普通混凝土相比，掺加了可再分散胶粉的混凝土抗压强度降低，抗折轻度和劈拉强度略有提高；橡胶集料混凝土收缩量大，尤其在其早期阶段，不宜适用于对提及稳定性有较高要求的结构或者构件中。

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