橡胶集料—聚合物改性混凝土道路罩面材料的研究

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日益增长的废旧橡胶污染环境且危害安全。本文研制两类橡胶集料-聚合物改性混凝土道路罩面材料,对两种罩面材料的成型和养护方式进行初步探讨,对其配合比就行了优化设计,并对其物理力学性能、应力-应变性能、耐磨性能及抗冲击性能进行了初步的研究。研究发现:采用振动台振动30s成型后,用薄膜覆盖保湿养护7天,再自然养护是有利于橡胶集料-聚合物改性混凝土道路罩面材料强度发展的制备方式。通过优选,Styrofan D623丁苯乳液更加适合用于该混凝土罩面材料的改性。橡胶集料-聚合物改性多孔型混凝土的最优配比为:1#集料:2#集料=9:1;聚合物乳液掺16%;1#橡胶集料取代率为18%,2#橡胶集料取代率为14%。结果表明:当聚合物乳液和橡胶集料掺入后,橡胶集料-聚合物改性多孔混凝土的抗压强度和抗折强度有所提高,弹性模量降低,极限应力和极限应变增大,混凝土对能量的吸收能力增强,使得橡胶集料-聚合物改性多孔混凝土的韧性得到极大提高,耐磨性能和抗冲击性能也有明显改善。橡胶集料-聚合物改性密实型混凝土的最优配比为:1#集料:2#集料:3#集料=4:1:2;聚合物乳液掺量20%;1#集料取代率20%;2#集料取代率15%。聚合物乳液和橡胶集料的掺入,混凝土的力学性能同样有明显改善,其极限应力和极限应变都有增大,橡胶集料-聚合物改性多密实混凝土的韧性得到极大提高,耐磨性能和抗冲击性能也有明显改善。在对橡胶集料-聚合物改性混凝土的SEM观测中发现,乳液的掺入并不会影响混凝土中水泥水化的程度,聚合物乳液在混凝土内部失水形成连续的膜结构附于水泥水化产物、混凝土集料及橡胶集料的表面。另外,在水泥-橡胶集料-聚合物乳液的特殊体系里,聚合物乳液有效地改善了橡胶集料与水泥浆体、橡胶集料与混凝土集料之间的粘结强度,进而使混凝土的强度得到明显提高,混凝土的韧性得到显著改善。
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