橡膠粉纖維路用混凝土收縮試驗研究★

張 晨 邊 興

(1.寧夏建設工程招標投標管理中心，寧夏 銀川 750001； 2.寧夏大學土木與水利工程學院，寧夏 銀川 750021)

?

橡膠粉纖維路用混凝土收縮試驗研究★

張 晨1邊 興2

(1.寧夏建設工程招標投標管理中心，寧夏 銀川 750001； 2.寧夏大學土木與水利工程學院，寧夏 銀川 750021)

通過對基準混凝土和纖維橡膠混凝土進行不同齡期的收縮試驗，研究了纖維和橡膠粉摻量對混凝土收縮試驗的性能影響規(guī)律，試驗結(jié)果表明：橡膠粉和纖維摻入混凝土有利于改變混凝土的延展性和抗收縮能力，滿足路用混凝土的使用要求。

橡膠粉，纖維，收縮試驗，收縮率

0 引言

水泥混凝土路面常常因其韌性較低和收縮大造成龜裂、斷裂等破壞，其高抗壓強度和高脆化的矛盾凸顯，使得混凝土在道路工程中的使用性能受到限制[1-4]。在混凝土中摻入橡膠粉有助于提高其抗變形能力，但可導致混凝土強度和剛度降低[5-9]。纖維摻入混凝土可以提高混凝土的抗變形能力[10-13]，對纖維橡膠混凝土收縮性能的研究較少，文中對橡膠粉—纖維混凝土收縮性能進行了初步研究。

1 試驗概況

1.1 試驗材料

水泥采用賽馬牌水泥，主要指標見表1；碎石含水率0.05%，碎石的表觀密度：2.66 g/cm3，碎石含泥量1.5%，碎石針片狀含量：10.8%；砂的表觀密度2.65 g/cm3，砂的含泥量3.7%，砂的含水率0.25%，中砂。聚丙烯纖維絲，長度10 mm，其物理力學性質(zhì)見表2；采用80目橡膠粉顆粒。

表1 水泥主要技術性質(zhì)指標

表2 聚丙烯纖維的物理力學性質(zhì)

1.2 試驗方案

為了研究橡膠粉和纖維摻入混凝土中對其收縮性能的影響規(guī)律，分別研究了基準混凝土，纖維摻量為0.5%，橡膠粉的摻量分別為2%，4%和6%，試驗方案見表3。

表3 試驗方案 %

1.3 試驗方法

收縮試驗：試件采用100 mm×100 mm×515 mm棱柱體，兩端預埋收縮測頭。試件帶模養(yǎng)護1 d，拆模后送至溫度為(20±3)℃，濕度為90%的標準養(yǎng)護室養(yǎng)護。在3 d齡期時取出，送至(20±2)℃，濕度(60±5)%的恒溫恒濕室,使用精度為0.01 mm的混凝土收縮儀測定初始長度,以后再按1 d，3 d，7 d，14 d，28 d，45 d等齡期間隔測量其變形讀數(shù)。

數(shù)據(jù)處理，3個試件為一組,每個齡期每個試件測定3次,取其平均值為這個試件的長度值，分別計算3個試件的收縮值后, 取平均值為這組試件的該齡期的收縮值。

2 數(shù)據(jù)分析

依據(jù)試驗規(guī)程對四組試驗分別進行不同齡期的收縮試驗測量，數(shù)據(jù)見表4，收縮率見表5，收縮率與齡期的關系見圖1。

表4 測量數(shù)據(jù) mm

表5 收縮率 ×10-6

由表3和圖1可知，在養(yǎng)護初期，由于水泥水化剛剛開始沒有生成足夠的凝膠物維持混凝土的整體粘結(jié)性，并且橡膠粉與水泥的粘結(jié)性不高，不同摻量橡膠粉和纖維混凝土的收縮率大于基準混凝土的收縮率。隨著齡期的增加，水泥和纖維、橡膠粉的膠結(jié)能力的增強，當橡膠粉摻量在2%～4%時，隨著橡膠粉的增加，橡膠粉—纖維混凝土收縮率小于基準混凝土的收縮率；橡膠粉摻量在6%時，橡膠粉—纖維混凝土收縮率大于基準混凝土的收縮率，可見，為了獲得較好性能的混凝土，建議橡膠粉摻量控制在2%～4%較佳。

3 結(jié)語

通過混凝土收縮試驗初步的研究，由試驗分析可知，橡膠粉和纖維摻入混凝土可以改變混凝土的延展性和抗收縮能力，可以很好地滿足路用混凝土的使用要求。

[1] 吳超凡,臺電倉,饒 中.水泥混凝土路面病害發(fā)展過程研究[J].公路交通技術,2008(2):31-34.

[2] 范 瑛,章 光,李 輝.水泥路面裂縫病害的調(diào)查及處治方法[J].混凝土,2007(7):93-95.

[3] 彭 靜.高速公路病害防治和水泥路面建造保養(yǎng)措施[J].湖南科技學院學報,2008(8):140-141.

[4] 甘立剛,青光焱,孟云偉.水泥路面病害調(diào)查及維修對策[J].公路交通技術,2007(9):24-28.

[5] 楊若沖,談至明,黃曉明，等.摻聚合物的橡膠混凝土路用性能研究[J].中國公路學報,2010(23):15-19.

[6] 馬一平,劉曉勇,談至明，等.改性橡膠混凝土的物理力學性能[J].建筑材料學報,2009(12):379-383.

[7] 王 濤,洪錦祥,繆昌文，等.橡膠混凝土的試驗研究[J].混凝土,2009(1):67-69，93-95.

[8] 張海波,管學茂,劉小星，等.廢舊橡膠顆粒對混凝土強度的影響及界面分析[J].材料導報,2009(4):65-67.

[9] 王寶民,劉 偉.國外摻廢舊橡膠顆粒水泥混凝土研究進展[J].混凝土,2010(4):54-56.

[10] 陳傳鋒,朱 江,朱志文，等.鋼纖維增強橡膠高強混凝土抗拉強度試驗研究[J].鐵道建筑,2009(4):111-119.

[11] 莫曉東,郭永昌,黃海濱，等.鋼纖維橡膠瀝青改性再生混凝土抗壓性能試驗研究[J].混凝土,2010(3):102-104.

[12] 范小春,袁海慶,盧哲安.層布式鋼纖維橡膠混凝土力學性能試驗研究[J].武漢理工大學學報,2008(3):46-48.

[13] 劉 峰,張文杰,何東明,等.橡膠—纖維改性高強混凝土的高溫性能[J].建筑材料學報,2011(14):124-131.

Study on shrinkage of concrete modified by rubber powder and fiber used in subgrade★

Zhang Chen1Bian Xing2

(1.NingxiaConstructionProjectTenderingandBiddingManagementCenter,Yinchuan750001,China; 2.CollegeofCivilandHydraulicEngineering,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China)

According to the shrinkage test at different periods of the standard concrete and fiber rubber concrete, on influence law for mixture volumes of fiber and rubber powder for performance of concrete shrinkage tests, the test results show that the mixture of concrete in rubber powder and fiber can change the expansion and anti-shrinkage capacity of the concrete, so as to meet the demands of the concrete on roads.

rubber powder, fiber, shrinkage test, shrinkage ratio

1009-6825(2016)05-0118-02

2015-12-07★：寧夏大學自然基金(項目編號：ZR1443)

張 晨(1968- )，女，工程師

TU528.01

A