橡胶集料掺量对混凝土弯曲性能的影响及评价方法

橡胶水泥混凝土路面能够改善道路的行驶舒适度,研究橡胶粉的掺量对混凝土的力学及物理性能影响具有重要的作用。文章对不同橡胶粉掺量(0%、1%、2%、3%、4%和5%)和粒径(40目和60目)条件下混凝土物理和力学性能进行了测试对比分析,结果表明:掺加一定量的橡胶粉对混凝土的力学和物理性能产生显著的影响,随着橡胶粉掺量的增加,混凝土的坍落度以及抗压强度和抗折强度呈现降低现象,而表观密度增大;另外,不同粒径的橡胶粉对混凝土的性能影响效果具有相同的规律,对于同一掺量橡胶粉条件下,粒径小的橡胶粉对混凝土性能的影响程度小于粒径大的橡胶粉。

42 科技导航 science&technology chinaconcrete2010.11no.17 普通混凝土是一种准脆性材料，其抗压能力远大于抗拉能 力。为了提高混凝土的韧性，常用的方法是将混凝土同高强度和 高延性的金属材料、有机材料和无机材料等一起制备成复合材 料，如钢筋混凝土、钢管混凝土和纤维混凝土等，以提高混凝土 结构的安全性和耐久性。 通常所说的混凝土韧性包括断裂韧性和弯曲韧性。断裂韧 性用于衡量混凝土中裂纹的扩展状态，即判定混凝土中的裂纹处 于稳定、扩展和失稳扩展状态中的那个阶段 [1] ；弯曲韧性用于考 察纤维等高强度、高延性材料对混凝土开裂后的增韧效果，一般 是用混凝土在弯曲破坏过程中吸收的能量来进行计算和评价。 本文探讨混凝土弯曲韧性的测试和评价方法，文中所讨论 的韧性均为弯曲韧性。评价混凝土弯曲韧性的常用方法是测试 混凝土试件在弯

以c25普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土试件,对不同橡胶颗粒粒径和不同掺量对混凝土拌和物性能、力学性能和耐久性能的影响进行了试验研究,并运用双因素方差分析方法对试验数据进行整理,分析了橡胶颗粒粒径和掺量及这两种因素的交互作用对混凝土性能影响的显著性。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度、轴压强度、劈拉强度、抗折强度均较基准混凝土的低,抗碳化性能只在有些掺量时比基准混凝土好,掺胶粉混凝土的抗渗性能明显比基准混凝土的好,掺粒径3～6mm橡胶颗粒的混凝土的抗冻性能有所改善;在橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土性能影响中,粒径因素起主导作用。

废旧轮胎橡胶颗粒直接掺入混凝土会大幅度降低混凝土强度。从橡胶颗粒表面改性的角度出发,研究不同改性方法对混凝土强度的影响,探讨改各自的改性机理。结果显示:无水乙醇、氢氧化钠和酸性高锰酸钾三种改性方法均能不同程度地改善橡胶集料混凝土的抗压强度和抗折强度,但改性机理存在差异;其中酸性高锰酸钾改性对橡胶集料混凝土抗压强度的改善效果最好,无水乙醇改性对抗折强度的改善效果最好,氢氧化钠改性具有工艺简单、经济实用的优点。

采用测试内约束收缩应力的方法研究了表观密度、水灰比、轻集料品种、不同矿物掺合料及约束程度对轻集料混凝土干燥收缩开裂的影响。结果显示,轻集料混凝土表观密度的降低增大了干燥收缩开裂的趋势,过低或过高的水灰比对干燥收缩开裂均有不利影响,轻集料种类则对收缩应力有一定影响;粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰的掺入降低了收缩开裂风险,混凝土收缩开裂概率随着约束程度提高明显增大。

设计了16组不同粉煤灰掺量的配合比,并对不同配合比试件的碳化性能和抗氯离子渗透性能进行了测试。试验结果表明,粉煤灰和矿粉的复掺能够提高高强轻集料混凝土的耐久性能。

采用天然浮石作为粗骨料,以lc40强度等级的轻骨料混凝土为基准,研究石粉掺量对轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度的影响,提出了应力-应变曲线的本构方程,运用扫描电镜分析了石粉掺量对其结构的影响.结果表明:石粉的掺入对轻骨料混凝土性能的改善较为明显,石粉掺量为30%(质量分数)时其力学性能最佳;轻骨料混凝土的本构关系用有理式方程表达更精确.

以橡胶集料取代部分天然集料,配制了聚合物橡胶颗粒复合改性多孔混凝土罩面材料,并研究了其力学性能、应力应变关系、耐磨性能、抗冲击性能.结果表明:橡胶集料在聚合物改性多孔混凝土中对天然集料的取代存在一个最佳取代量;在最佳取代量下,聚合物改性多孔混凝土的抗折、抗压强度都有所提高;橡胶集料可降低聚合物改性多孔混凝土的弹性模量,增加其极限应变及其对能量的吸收能力,使其韧性得到进一步提高,耐磨性能和抗冲击性能也有明显改善.

主要研究了粗集料品种、级配和砂率等因素对混凝土力学性能的影响。试验研究结果表明:粗集料母岩的吸水率及强度有所区别,导致新拌混凝土的坍落度、硬化混凝土的抗压强度和抗折强度明显不同;粗集料的级配对混凝土工作性和力学性能亦有明显影响。

级配是集料的重要性质之一,本文分析了集料级配对大流动混凝土、再生混凝土、自密实混凝土、橡胶混凝土4种混凝土性能的影响,指出了集料级配对混凝土性能的影响情况,还提出了集料级配性能的研究方向。

本文通过固定胶凝材料总量为320kg／m2（膨润土用量为80kg／m3，水泥＋粘土总用量为240kg／m3），改变水泥用量和粘土比例的方法分别进行了塑性混凝土拌合物、抗压、弹性模量试验。试验结果表明：粘土质量占粘土加水泥总质量的10％时，塑性混凝土的塌落度和扩散度均有显著的降低，当粘土质量占粘土加水泥总质量大于10％时，随着粘土的增加塌落度和扩散度逐渐增大。随着粘土质量的增加，塑性混凝土的强度和弹性模量逐渐降低。

随着水利工程规模的日益扩大、质量要求的不断提高,现代水利界对混凝土的综合性能提出了更高的要求。本文通过普通混凝土和掺入膨润土的混凝土的各项性能对比试验,得出膨润土掺量对混凝土性能的影响,为混凝土在工程界的应用提供有效的依据和参考。

针对近年来国内外学者通过试验研究表面改性后的橡胶对混凝土力学性能的影响,在综述已有研究成果的基础上,总结了水洗、无机溶液浸泡、有机溶液清洗和有机聚合物润湿等多种表面改性处理方式对混凝土强度的影响规律,分析了不同改性方式的优缺点,提出了改性处理研究存在的问题,以供相关研究参考.

为了研究橡胶集料对水泥基材料的力学性能及其之间的黏结性能,探索了不同的改性剂对橡胶集料抹面砂浆的抗压强度、抗折强度、压折比和抗冲击性能的影响规律。试验结果表明:橡胶集料的加入降低了砂浆的力学性能,但是改善了砂浆的韧性,提高了砂浆的抗冲击性能,其中偶联剂kh-570改性效果较好,与基准砂浆相比,韧性提高了38.9%,抗冲击性能提高了2.5倍;改性剂的复掺与单掺相比,优势并不明显。

为探寻出一种低成本、可替代石英砂的细集料来制备超高性能混凝土(uhpc),研究了不同种类、级配的细集料对超高性能混凝土的工作性能、力学性能和收缩性能影响规律,通过xrd、sem等测试方法对其微结构进行分析。研究结果表明:在相同胶凝材料体系、水胶比、钢纤维掺量、标准养护条件下,河砂制备的uhpc的流动性略低于石英砂制备的uhpc；河砂制备的uhpc与石英砂制备的uhpc的抗压/抗折强度均可达140mpa/20mpa以上；粒径小于1.18mm河砂制备的uhpc的收缩率最低,可至600×10~(-6)。分析xrd、sem等表征结果发现石英砂和河砂制备的uhpc中砂与胶凝浆体连接更紧密,而机制砂制备的uhpc中界面较为明显。粒径小于1.18mm河砂制备的uhpc的流动性、力学性能和收缩率综合最佳,并且河砂的价格较低,可降低uhpc的成本,良好的替代传统uhpc中的石英砂。

浅析减水剂掺量对混凝土性能的影响

喷射混凝土在工程建设实施过程中起着重要的作用,其核心灵魂速凝剂掺量的多少直接影响着混凝土各项性能指标.今通过选取不同掺量的多组样品进行比对试验,从而更好地了解在实际施工过程中速凝剂掺量对喷射混凝土强度及回弹率的变化规律.

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减水剂是商品混凝土生产过程中不可缺少,是混凝土生产应用比较多的外加剂。减水剂可以分散水泥颗粒,可以降低新拌混凝土粘度,提高混凝土流动度,减水剂加入到混凝土中对品混凝土和易性、坍落度等性能都有显著的影响,聚羧酸系减水剂是当前各种减水剂中性能最稳定,发展趋势比较好的减水剂。

为了研究钢纤维掺量对混凝土力学性能的影响,对钢纤维体积掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土进行了强度(抗压强度、劈裂抗拉强度与抗弯强度)、静弹性模量以及抗冲击性能测试,分析了混凝土拉压比和弹强比,同时研究了聚丙烯纤维和mgo膨胀剂对钢纤维混凝土力学性能的影响。结果表明:钢纤维掺量对混凝土抗压强度、静弹性模量和弹强比无明显影响,但随着钢纤维掺量增加,混凝土劈裂抗拉强度、抗弯强度以及拉压比逐渐增大,抗冲击性能显著提高。掺入聚丙烯纤维及膨胀剂均可显著提高钢纤维混凝土抗冲击性能,并且膨胀剂可以有效改善钢纤维混凝土抗压强度和弹强比。

通过试验测定四种水胶比下,不同矿粉掺量对碎卵石混凝土的强度、抗氯离子渗透性、抗冻性的影响.结果表明,随着水胶比的增大,掺加矿粉的碎卵石混凝土强度、抗氯离子渗透性及抗冻性均减弱.随着矿粉掺量的增加,碎卵石混凝土的7d强度不断降低,28d,56d和120d强度变化存在波动,20%为最佳矿粉掺量;抗氯离子渗透性得到明显改善;抗冻性有所降低,矿粉掺量越大,降低相对越快.

采用废旧橡胶粉制备改性沥青,通过测试废旧橡胶粉改性沥青的路用性能指标研究橡胶粉的掺量对改性沥青各项性能的影响。结果表明,废旧橡胶粉能显著提高基质沥青的高温性能、改善其低温性能和温度敏感性,当废旧橡胶粉掺量为质量分数15%时改性沥青的综合性能最优。