弹性路面混凝土实验研究.pdf
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1、文 章编 号: 1 0 0 7 - 0 4 6 X( 2 0 i 0 ) 0 4 0 0 2 3 0 4 j 应用研 究 弹性路面混凝土实验研究 Ex p e r i me n t a l S t u d y o f F l e x i b l e Pa v e me n t Co n c r e t e 杨 波 ( 上海市建筑科学研究院 ( 集团)有限公司,上海2 0 0 0 3 2 ) 摘要 : 通过 试验研 究 了微硅 粉 时橡胶颗 粒混凝 土 力学性能 的影响 。试验 过程 中。分 别利 用两种橡胶 颗粒部 分取代 粗 、细集料 进行橡胶混凝土制备 ,体积取代率从 2 5 0 5 0
2、分 6个等级微硅粉取代水泥用量从 0 2 0 。制备了 7 0组试 件 。测试 了橡胶混凝土的抗压强度 、劈裂抗拉 强度和静弹性模量。试验研究表明:随着橡胶颗粒体积掺 量的增大, 其 强度 和 弹 性 模 量 降低 ;而微 硅粉 的掺 入 改善 和提 高 了橡胶 颗粒 混凝 土 的力 学性 能 ,并 降低 了其 强度损 失 。 同时 , 试验结果也表明,当橡胶颗粒体积掺量 2 5 ,能够制备 出强度在 1 6 3 2MP a 的用于工程实践的橡胶颗粒混凝土。 关键词 : 混凝 土 ;力学性 能 ;橡胶 混凝 土 ;微硅 粉 中 图 分类 号 :T U5 2 8 3 7 文献 标 识 码 :A
3、0前 言 弹性混凝土是一种把橡胶微粒作为水泥混凝土的组成 材料配制而成的新型混凝土,又称为橡胶微粒混凝土。橡 胶微粒是固体工业废弃物的一种,主要由汽车废旧轮胎破 碎产生,大小为 l 2 m m 。 本论文通过掺入不同粒径范围的橡胶颗粒并掺加微硅 粉进行改性,以制备出满足我国道路工程需求的高弹性路 面混凝土材料。 1实 验 1 1试验材料与配比 ( 1 ) 水泥:本实验采用的水泥为上海海螺水泥有限公 司生产的海螺牌 4 2 5级普通硅酸盐水泥,其 2 8 d抗压强 度为 5 6 7 M P a 。 ( 2 )集料:细集料采用中砂,细度模数为2 8 ;粗集 料采用粒径为 5 2 2 5 c m连续
4、级配的碎石。 ( 3 )微硅粉:由 E l k e n公司提供,颗粒粒径约0 0 1 0 1 mo ( 4) 橡胶轮胎颗粒:研究中将废旧橡胶轮胎加工为 两种形态,一种颗粒状 A,其粒径范围为 2 5 6 m m, 表观密度为0 8 3 g c m ;一种为纤维状 B ,其尺寸为长 1 0 1 5 m m,宽度为 1 3 m m , 表观密度为 1 0 2 g e m 。 ( 5) 减水剂:M i g h t y 一 1 5 0 。 本研究主要探讨两个强度等级下的微硅粉和橡胶颗粒 对混凝土力学性能的影响,采用微硅粉取代部分水泥,掺 量变化范围为 0 一 2 0 ,具体配合比见表 1 。为了更好地
5、 研究微硅粉对橡胶颗粒混凝土性能的影响,配比保持一致, 用 A、 B两种类型橡胶颗粒以等体积取代法,部分取代粗、 细集料,其中A取代细集料,B取代粗集料,体积掺量依 次为 2 5 0 ,5 : 0 0 ,1 0 ,1 5 ,2 5 和 5 0 。 裹 1 掺徽硅粉废旧橡胶轮胎混凝土配比 k g m 3 1 2 试件制作 采用 3 0 1 的搅拌机进行拌和。首先将废旧橡胶轮胎颗 粒与 3 0 的拌和水进行预湿搅拌 1 m i n ,随后依次加入微 硅粉、水泥、砂、石并搅拌 1 ra i n ,最后将剩余的水和减 水剂加入并进行搅拌,直到搅拌均匀。将均匀的橡胶颗粒 混凝土装入试模并进行人工振动成型
6、。 1 3试件养护与测试 选用不同标准尺寸的试件测试不同的性能参数。抗压 强度测试选用 1 5 0 mm1 5 0 m m1 5 0 m m立方体试模, 4 2 0 1 0 粉煤灰 2 3 劈裂抗拉强度选用 1 0 0 m m1 0 0 m m X 1 0 0 m m 立方体试 模,弹模试验选用 1 5 0 m m X 1 5 0 m m 3 0 0 m m长方体试 模,测试龄期为 2 8 d ,以上每组 3组试件进行测试,取 平均值。 试件成型 2 4 h后,脱模,然后将试件置于标准养护 室养护至规定龄期。抗压强度测试在 2 0 0 0 k N的压力试验 机上进行,加荷速度为 0 3 M P
7、 a s 0 5 M P a s ,劈裂抗拉 强度测试以0 0 4 M P a s 0 0 6 M P a s 速度进行加荷。 2 实验结果与讨论 2 1新拌橡胶颗粒混凝土性能 图 1 与图 2 分别给出了新拌橡胶颗粒混凝土坍落度 和表观密度的性能特点。从图 1 中可见,对于相同微硅粉 掺量条件下,随着橡胶颗粒体积掺量的增大,其流动性大 幅度下降,特别是当体积掺量达到 5 0 时,其坍落度接 近 0 ,难以满足施工的要求,因此需要通过掺加减水剂或 增大用水量才能保证施工要求。微硅粉的掺入也相应地降 低了拌和物的流动性,主要是因为微硅粉属于一种非常细 的颗粒,需水量极大,其掺入必将带来拌和物流动
8、性的降 低。通常在掺加微硅粉配制高强混凝土时,以高效减水剂 复合使用。同时在图 2 中发现:随着橡胶颗粒体积掺量的 增大,其表观密度从 2 4 2 7 k g m 下降到 1 8 0 5 k g m ,可 见橡胶颗粒的掺加能降低混凝土的密度,当橡胶体积掺量 达到 5 0 时,其表观密度只有普通混凝土的 7 5 。 1 6 0 1 0 0 鋈8 0 2 0 0 橡胶颗粒体积掺量 f a ) wc= O 6 0 橡胶颗粒体积掺量 ( b ) w c : o 4 0 图 l 橡胶颗粒和微硅粉掺量对新拌混凝土坍落度的影响 2 4 CoAL ASH 4 2 01 0 目 相 雕 摧 看 翱 饔 橡胶颗粒
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