水泥浆包裹橡胶集料法配制混凝土的抗压强度

吴立福 何岗忠 刘 玲 王可良

（1山东水总有限公司，山东 济南 250010；2青州市水利建筑总公司，山东 青州 262500；3济南轨道集团有限公司，山东 济南 250010；4山东交通学院，山东 济南 250037）

橡胶集料混凝土变形大，最显著的特征是降低混凝土脆性，增加韧性和延性，克服普通混凝土脆性大、抗裂性差等传统的缺陷[1-4]。同时在混凝土中掺加橡胶集料，又可以解决大量废橡胶的有效再利用问题。因此，橡胶集料混凝土具有广阔的应用前景。但橡胶集料加入到混凝土后形成了一种由刚性体与弹性体共同组成的新的复合材料，材料内部不仅形成了许多新的界面，而且其内部微观结构及破坏的物理机制也会发生改变，特别是橡胶集料与骨料界面之间存在天然的大量细、微观缺陷和孔洞，导致橡胶集料混凝土的抗压强度降低[5,6]。而且橡胶集料掺量大，橡胶集料与骨料界面的天然缺陷增加，混凝土的抗压强度降低显著。为提高橡胶集料混凝土的抗压强度，人们目前最常用的方法是采用NaOH饱和溶液浸泡橡胶集料，利用PVA(聚乙烯醇)和硅烷偶联剂对橡胶集料改性，以便提高混凝土抗压强度[7,8]。但这几种对橡胶集料表面处理的方法仍不能有效解决橡胶集料与骨料界面结合问题。因此，降低橡胶集料与骨料界面之间存在的天然缺陷，提高二者之间的结合程度，是解决橡胶集料抗压强度降低的根本所在。采用水泥浆包裹橡胶集料，橡胶集料通过表面黏附的水泥浆“搭桥”，与骨料界面结合，减少或避免了橡胶集料与骨料界面直接结合时形成的缺陷，实现橡胶集料混凝土抗压强度的提高。橡胶集料与骨料界面通过水泥浆“搭桥”，混凝土界面过渡区密实度增加，混凝土内部缺陷减少，混凝土的抗压强度得以增强。

1 试验

1.1 试验方法

橡胶集料掺量分别为10kg/m-3、20kg/m-3、30kg/m-3，等体积取代细骨料（砂）。在使用过程中，水泥、橡胶集料、砂及碎石的质量百分比按照计算后的混凝土配合比要求,在搅拌机内先用水泥浆均匀包覆橡胶集料，然后加入细骨料（砂）、粗骨料（碎石），在搅拌机内搅拌，混合均匀。根据《水工混凝土试验规程》SL352-2006，用上海新三思产电液伺服万能试验机测试混凝土抗压强度。

1.2 试验原材料及配合比

水泥，P·O42.5水泥，山东青州中联水泥有限公司产；细集料，中粗砂，细度模数2.6，山东青州产；粗集料，5～31.5mm碎石，山东青州产；橡胶集料，山东青州产；外加剂，减水剂（粉体），济南德利泰建材科技有限公司。试验所用配合比见表1。

1.3 试验结果与讨论

分别采用普通成型法和水泥包裹橡胶集料的方法，成型试件，标准养护至7d和28d，测试混凝土的抗压强度。试验结果见表2。

结合表1和表2，可以看出，采用普通成型法配制混凝土，随橡胶集料掺量的增加，混凝土7d和28d的抗压强度均降低。橡胶集料掺量30 kg/m3，混凝土7d和28d抗压强度分别约为基准混凝土的62%和67%。采用水泥浆包裹橡胶集料的方法配制混凝土，随橡胶集料掺量的增加，与基准混凝土相比较，混凝土7d和28d的抗压强度虽有所降低，但降低的幅度较小。与普通成型混凝土相比较，采用水泥浆包裹橡胶集料的方法，混凝土的强度均增加。橡胶集料掺量30kg/m3，混凝土7d和28d的抗压强度分别为普通成型混凝土的141%和136%。采用普通成型法配制的混凝土抗压强度，随橡胶集料掺量的增加，混凝土抗压强度降低明显；而采用水泥浆包裹橡胶法成型配制的混凝土，随橡胶集料掺量的增加，混凝土抗压强度变化较小。

表1 混凝土配合比

表2 橡胶集料混凝土抗压强度

2 结语

采用水泥浆包裹橡胶集料法成型的混凝土，界面结构紧密，与粗骨料的粘结好；抗压强度高。