一种改性废旧橡胶透水混凝土制备及性能试验_严超群.pdf
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1、研究报告专论2023 年 2 月第 50 卷第 2 期doi:10.3969/j.issn.1001-5922.2023.02.004Vol.50 No.02,Feb.2023收稿日期:2022-05-16;修回日期:2023-01-29作者简介:严超群(1980-),女,硕士,副教授,主要从事道路与桥梁工程技术、道路建筑材料等研究;E-mail:ycqlx6126 com。基金项目:杨凌职业技术学院校内基金项目(项目编号:ZK21 32)。引文格式:严超群,呼加瑞,谢李 一种改性废旧橡胶透水混凝土制备及性能试验 J 粘接,2023,50(2):13-17一种改性废旧橡胶透水混凝土制备及性能试
2、验严超群1,呼加瑞2,谢李1(1 杨凌职业技术学院 交通与测绘工程学院,陕西 杨凌712100;2 中国葛洲坝集团第三工程有限公司,陕西 西安710065)摘要:针对普通透水混凝土弹性模量高,抗冻融性能低的问题,提出用改性废旧橡胶增强透水混凝土的性能。对改性废旧橡胶掺量和粒径进行优化,并将优化后改性废旧橡胶透水混凝土与普通透水混凝土进行比较,结果表明:改性废旧橡胶掺量低于 6%,橡胶粒径为 60 目的条件下制备的透水混凝土性能最优。与普通透水混凝土进行比较,虽然材料价格略高,但在使用寿命、耐久性和舒适度方面都明显高于普通透水混凝土,表现出良好的经济效益。关键词:改性废旧橡胶;透水混凝土;弹性模
3、量;抗冻融性能中图分类号:TQ335文献标志码:A文章编号:1001-5922(2023)02-0013-05Preparation and properties of a modified wasterubber permeable concreteYAN Chaoqun1,HU Jiarui2,XIE Li1(1 Yangling Vocational and Technical College,Yangling 712100,Shaanxi China;2 China Gezhouba Dam Group No 3 Engineering Co,Ltd,Xi an 710065,Shaa
4、nxi China)Abstract:In view of the problems of high elastic modulus and low freeze-thaw resistance of ordinary permeable con-crete,it is proposed to use modified waste rubber to enhance the performance of permeable concrete The contentand particle size of modified waste rubber were optimized,and the
5、optimized modified waste rubber permeable con-crete was compared with ordinary permeable concrete The results show that the performance of pervious concrete isthe best when the content of modified waste rubber is less than 6%and the rubber particle size is 60 Comparedwith ordinary permeable concrete
6、,although the material price is slightly higher,it is significantly higher than ordina-ry permeable concrete in service life,durability and comfort,showing good economic benefitsKey words:modified waste rubber;permeable concrete;modulus of elasticity;freeze thaw resistance透水混凝土是目前道路工程中最常用的一种铺设材料,在使用
7、时,能有效避免积水带来的路面湿滑,增加人们出行的安全性。但普通透水混凝土受自身材料和结构的影响,弹性模量高,抗冻融性能较低,这就导致了铺装路面舒适度较低和使用寿命较短的问题。为了进一步提升透水混凝土的性能,有学者进行了研究,如尝试利用粉煤灰替代部分水泥,增强透水混凝土的强度1;还有学者在前人的研究31研究报告专论基础上,使用性能更完善的硅灰替代部分水泥,进一步完善透水混凝土性能2。但目前针对透水混凝土弹性模量的研究较少,基于此,本研究选择弹性较大的改性废旧橡胶对透水混凝土的舒适度和使用寿命进行增强,以获得性能较为完善的透水混凝土。1试验材料与方法1 1试验材料1 1 1主要材料废旧橡胶(10
8、目、40 目、60 目),苏丰再生资源回收;聚羧酸高效减水剂(CP),柯普化工;氢氧化钠(AR),顺凯化工;PO42 5 水泥,中泰水泥;碎石(G3 级配),一苇景观建材;硅灰(级),博瑞建材;高锰酸钾(标准品),同欣化工;双氧水(CP),顺阳化工科技;尿素(CP),隆润精细化工原料。1 1 2试验设备DZF 6020 真空干燥箱,海天友诚科技;JS 2000 混凝土搅拌机,昌文机械;JYW 2000 数显压力试验机,一海三路科技;GDR3 9 冻融循环试验箱,盛世慧科检测设备,。1 2试验方法1 2 1废旧橡胶改性分析现有橡胶改性方法,本试验选择氧化 尿素改性方法对废旧橡胶进行改性。具体过程
9、为:(1)按照体积比为 1 2 63 将橡胶颗粒在氢氧化钠溶液中浸泡 24 h;(2)过 滤 取 出 橡 胶 材 料,冲 洗 后 测 试 橡 胶pH 值,待橡胶 pH 值恒定在 6 5 7,置于真空干燥箱内烘干;(3)将烘干后橡胶完全浸没在高锰酸钾溶液中充分氧化,在氧化过程中需要持续添加高锰酸钾,确保高锰酸钾溶液 pH 值始终维持在 2 3,氧化温度和时间分别为 60、30 min;(4)添加一定质量的双氧水,保持体系 pH 值为5,进行氧化反应,氧化反应温度和时间分别为50 和 2 h;(5)调节体系 pH 值为 8,升温至 65 后放入尿素,继续提升体系温度至90 进行反应,冲洗并烘干。1
10、 2 2改性废旧橡胶透水混凝土的制备(1)参照 CJJ/T 1352009 规程对混凝土配方进行设计,具体如表 1 所示;(2)根据表 1 配比精准称取集料,并混合均匀;(3)将混凝土砂浆材料分 3 次倒入提前准备好的模具中,每次倒入都需要用捣辊由内向外顺时针插捣数次,确保砂浆材料在模具中分散均匀;(4)置于常温环境中养护 24 d,脱模后编号,置于标准养护箱内养护至指定龄期。表 1改性废旧橡胶透水混凝土配方Tab 1Formula of modified waste rubber permeable concretekg/m3项目橡胶掺量/%粗骨料水泥硅灰水碱水剂橡胶基准组01 496411
11、58 3140 84 7031 49641158 3140 84 714 1CCR1061 49641158 3140 84 728 291 49641158 3140 84 742 3121 49641158 3140 84 756 431 49641158 3140 84 714 1FCR4061 49641158 3140 84 728 291 49641158 3140 84 742 3121 49641158 3140 84 756 431 49641158 3140 84 714 1FCR6061 49641158 3140 84 728 291 49641158 3140 84
12、742 3121 49641158 3140 84 756 41 3性能测试1 3 1孔隙率测试参照 CJJ/T 1352009 规范,采用质量法测定透水混凝土的有效孔隙率3。有效孔隙率表达式4:Pe=(1 m0 m1V)100%(1)式中:Pe为有效孔隙率;V 为试件体积;为水密度;m1为试件干质量;m0为试件在水中的质量。1 3 2透水系数测试采用定水头法对透水混凝土透水系数进行测试5。41研究报告专论透水系数表达式6:K=Q KA H L(2)式中:K 为透水系数;H 为试件渗水前后水位差;A为试件上表面积;L 为试件厚度;Q 为恒定时间内渗出的水量。1 3 3抗压强度测试参照国标 GB
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