橡膠粉對高性能混凝土基本力學性能影響分析

李軍衛(wèi)

（黑龍江東方學院建筑工程學部，哈爾濱 150066）

橡膠粉對高性能混凝土基本力學性能影響分析

李軍衛(wèi)

（黑龍江東方學院建筑工程學部，哈爾濱 150066）

以80目和150目橡膠粉為基礎，分析不同摻量和目數對高性能混凝土物理性能的影響。

高性能混凝土；橡膠粉；力學性能

隨著社會經濟的高速發(fā)展，汽車工業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ諠u凸顯，但廢舊輪胎產量也在逐步增加，造成了嚴重的“黑色污染”。對于廢舊輪胎引起的環(huán)境污染，國內外許多學者提出“變廢為寶”的理論獲得廣泛關注，為橡膠的回收利用開辟新的方向。

1　原材料

采用亞泰水泥廠生產的天鵝牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥、奧斯硅粉SF93、鞍鋼礦渣粉S95、雙達牌粉煤灰、天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的80目與150目橡膠粉，砂子選用河砂，細度模數2.6，堆積密度1 721kg/m3，表觀密度2 540kg/m3，碎石選擇最大粒徑26.5 mm，5～25 mm的連續(xù)級配碎石，表觀密度2 780 kg/m3。

2　試驗方案

試驗拌和時采用強制式混凝土攪拌機，容量50 L，攪拌時間為180 s。拌和后檢測拌和物的工作性、成型抗壓與抗折試驗，尺寸分別為100 mm×100 mm×100 mm和100 mm×100 mm×400 mm。24h后拆模放入養(yǎng)護室標養(yǎng)，指標測量期為3d與7d。

試驗設計通過兩種目數的橡膠粉摻量變化分析其對低熟料高性能混凝土物理力學性能的影響。橡膠粉按三種不同摻量等體積取代砂的用量，減水劑用量為總膠凝材料用量的百分比，見表1。

表1　低熟料高性能混凝土配合比Tab.1 Mix proportion of high performance concrete with low clinker

3　試驗分析

3.1橡膠粉對高性能混凝土抗壓強度影響分析

圖1　抗壓強度與橡膠粉摻量關系Fig.1 The relationship between compressive strength and rubber powder content

圖2　7d抗壓強度與橡膠粉摻量關系Fig.2 The relationship between 7d compressive strength and rubber powder content

從抗壓強度角度分析，由圖1、圖2可見，隨著橡膠粉摻量的增加，混凝土的抗壓強度明顯降低，3d抗壓強度與7d抗壓強度比較，3d下降趨勢更顯著。

當橡膠粉摻量達到20%時，由于抗壓強度損失過大，混凝土已失去使用價值。在同等條件下，摻入的橡膠粉越細，高性能混凝土的抗壓強度損失越嚴重。150目與80目的橡膠粉相比，150目的橡膠粉比表面積大，在混凝土中形成的空隙多，造成橡膠粉周圍區(qū)域密度不夠，相對比較薄弱，導致低熟料高性能混凝土抗壓強度下降明顯。從抗壓強度角度考慮，摻量3.5%的80目橡膠粉效果較佳。

3.2橡膠粉對高性能混凝土抗折強度影響分析

圖3　3d抗折強度與橡膠粉摻量關系Fig.3 The relationship between the anti fracture strength of 3D and the content of rubber powder

圖4　7d抗折強度與橡膠粉摻量關系Fig.4 The relationship between the anti fracture strength of 7D and the content of rubber powder

隨著橡膠粉摻量的逐步增加，150目橡膠粉對高性能混凝土抗折強度影響較小，80目橡膠粉影響較大，見圖3、圖4。

橡膠粉摻量低時，對高性能混凝土抗折強度影響較小，且不同目數的橡膠粉對混凝土的抗折強度影響效果不同。橡膠粉摻量為10%時，80目與150目橡膠粉的摻入對高性能混凝土抗折強度影響較小；橡膠粉摻量為20%時，兩種橡膠粉對抗折強度影響存在明顯差異，此時摻入80目橡膠粉抗折強度下降趨勢明顯，150目橡膠粉抗折強度波動較小。由此可知，150目橡膠粉的摻量對抗折強度影響效果不明顯。80目橡膠粉在低摻量時對高性能混凝土的抗折強度較小。隨著橡膠粉摻量的增加，80目橡膠粉對高性能混凝土的抗折強度作用效果逐漸增強。橡膠粉的粗細程度對抗折強度影響效果明顯，摻量較大時更為顯著。150目的橡膠粉對于混凝土孔隙的填充效率比80目更好，更易發(fā)揮橡膠粉彈性材料的性能，提高混凝土的韌性。故摻入150目橡膠粉比80目的混凝土抗折強度高。從抗折強度考慮，摻入10%的150目橡膠粉效果較佳。

4　結論

A.抗壓強度要求高性能混凝土，建議采用橡膠粉細度為80目，且摻量為3.5%為宜。

B.抗折強度要求高性能混凝土，建議采用橡膠粉細度為150目，且摻量為10%為宜。

C.抗壓強度與抗折強度均有要求的高性能混凝土，建議采用橡膠粉細度為80目，且摻量為10%為宜。

［1］吳中偉，廉惠珍.高性能混凝土［M］.北京：中國鐵道出版社，1999.

［2]劉日鑫.廢橡膠顆粒對混凝土力學性能的影響［J］.建筑材料學報，2009，12 （3）：341-344.

［3]龍廣成，馬昆林.橡膠集料對混凝土抗壓強度的降低效應［J］.建筑材料學報，2013，16（5）：759-762.

［4]楊春峰，楊敏，吳文輝.廢舊橡膠混凝土工作性能試驗研究［J］.混凝土，2013，（05）：83-86.

Influence of Rubber Powder on Basic Mechanical Properties of High Performance Concrete

LI Jun-wei
（Department of architectural engineering，East University of Heilongjiang，Harbin 150066，China）

This paper to80 mesh and 150 mesh rubber powder based.Analysis different content and mesh size ofthe effect ofphysical properties ofconcrete with high performance.

High performance concrete；Rubber powder；Mechanical properties

TU528.57

B

1674-8646（2015）07-0030-02