不同掺量橡胶粉对高性能混凝土抗压强度的影响.pdf

试试试试试试试试试 试 试试验验验验验验验验 验验 验验研研研研研研研研 研研 研研究究究究究究究究 究究 究究 文章编号： 1009 -9441 （2015） 04 -0005 -02 不同掺量橡胶粉对高性能混凝土抗压强度的影响 姚新红 （山西建筑职业技术学院， 山西 太原 030006） 摘 要： 将橡胶粉掺入水泥混凝土中作为一种改性方式已经 相对普遍。对不同掺量 （0， 1%、 2%、 3%） 下橡胶混凝土的 抗压强度进行测试， 研究了橡胶粉对抗压强度的影响。结合 回弹无损检测， 建立了橡胶混凝土回弹值与抗压强度的关系 曲线。试验结果表明， 随着橡胶粉掺量的增大， 混凝土的抗 压强度呈降低趋势， 抗压强度越高， 回弹值越大。 关键词： 高性能混凝土； 橡胶粉； 抗压强度 中图分类号： TU 528. 04 文献标识码： A 引言 混凝土是目前应用最广泛的一种材料， 在雾霾 横行、 APEC 蓝备受推崇、 环保成为时代主题的现况 下， 如果能很好地把一些工业废料作为混凝土原材 料加以利用， 就可以化害为利、 变废为宝， 有效地缓 解环境问题， 同时也减少了资源消耗， 提高了材料的 利用率， 可谓一举数得。目前， 废旧橡胶直接利用的 主要途径有： 在建筑中用作橡胶混凝土， 生产橡胶彩 色弹性地板砖等， 一方面解决了黑色污染， 另一方面 改善了材料的脆性， 增加了韧性。 橡胶混凝土目前应用于铁路路基路枕、 飞机跑 道、 体育场等对抗冲击性能要求高的领域 1 -2， 而在 房建方面只限于橡胶混凝土小砌块， 并没有推广到 结构混凝土上。当前应用的商品混凝土大多为高性 能混凝土， 高性能化已成为混凝土的发展方向。高 性能混凝土以体积稳定性、 耐久性、 工作性、 适用性 等指标为设计目标， 通过在普通混凝土中掺加粉煤 灰、 矿粉掺合料等提高其性能， 而橡胶水泥混凝土则 是在高性能混凝土配比基础上， 用橡胶粉替代其中 的一部分细骨料。本文研究了橡胶粉掺量对混凝土 抗压强度的影响。 1 试验方案 1. 1 试验原材料 结合山西地域用料， 本试验采用长治生产的 PO 42. 5水泥； 碎石粒径为 5 20 mm 连续级配， 其针片状颗粒含量 1. 87%； 细骨料选用的是山西阳 泉优质豆罗砂， 细度模数为 2. 92， 区中砂； 粒径 0. 5 mm的橡胶粉， 堆积密度为 359. 2 kg/ m3， 分解点 为 295 ； 高效减水剂采用的是山西铁力牌高效聚 羧酸减水剂， 减水率为 27%。 1. 2 混凝土配合比设计及试件制作 混凝土配合比设计如表 1 所示。橡胶粉的掺加 方式有体积外掺法与质量外掺法， 本试验采用体积 外掺法， 以等体积的橡胶粉替代部分细骨料， 橡胶混 凝土强度等级为 C55， 橡胶粉掺量分别为0， 1%， 2% 和 3%， 对比不同掺量橡胶粉对混凝土抗压强度的 影响。 表 1 橡胶混凝土配合比设计 材料 名称 水水泥砂石子 粉煤灰 矿粉 减水剂 橡胶粉 基准 混凝土 1534156951 04260357. 100 橡胶混 凝土 1 1534156741 04260357. 101. 62 橡胶混 凝土 2 1534156601 04260357. 103. 25 橡胶混 凝土 3 1534156601 04260357. 104. 87 混凝土标准立方体试件， 每组试件成型 10 块。 将成型试件自然养护 24 h 后拆模， 置于含有氢氧化 钙溶液的标准养护池中养护 28 d， 用棉花擦干水分 后进行力学性能试验。 1.3 橡胶混凝土抗压强度测定及回弹无损检测试验 抗压强度值是混凝土力学试验中最重要的指 标， 测试采用 STYE -3000C 型全自动混凝土压力试 验机， 试验力 0 3 000 kN。图 1 为混凝土抗压试验 实景照片。 回弹法是无损检测中最常用的方法之一 3， 在 工地上具有实用方便的特点， 虽然其检测精度没有 其他的精密仪器高， 但在检测鉴定中使用率很高。 回弹检测采用 HT1000 型混凝土回弹仪， 严格按照 JGJ/ T 232011 回弹法检测混凝土抗压强度技术 规程 进行检测， 定额压力值为 60 kN， 测试取对面， 5建材技术与应用 4/2015 图 1 基准混凝土试块抗压试验实景照片 各取 8 个点， 数据处理采用平均法， 剔除 3 个最大值 和 3 个最小值， 取其余 10 组的平均值作为试验回弹 值。 2 试验数据及分析 表 2 和图 2 所示为橡胶粉掺量与混凝土抗压强 度的关系曲线。 表 2 橡胶粉掺量与混凝土抗压强度的关系 橡胶粉 掺量/ % 抗压强度测试值/ MPa 080. 7 70. 9 86. 76077. 0 76. 8 82. 0 64. 2 75. 8 85. 2 175. 9 62. 5 71. 7 74. 3 70. 7 70. 2 56. 3 82. 5 74. 3 63. 3 276. 5 71. 3 67. 5 72. 2 73. 8 67. 9 69. 1 72. 3 71. 5 74. 3 358. 7 58. 5 60. 4 52. 9 57. 4 59. 8 61. 4 58. 7 64. 6 64. 2 图 2 橡胶粉掺量与混凝土抗压强度的关系 根据统计方法进行数据分析检验， 在 T （1） T （10， 0. 05） ， T （10） T （10， 0. 05） 下， 测试数据全 部有效； 各掺量下， V （1） WCS， V （10） WCS， 所测 数据全部有效， 对 10 个数据取平均值。 试验结果表明， 随着橡胶粉掺量的增加， 橡胶混 凝土内部表观密度降低。相关的研究表明 4， 掺加 橡胶粉相当于等体积的引气作用。因此， 混凝土的 抗压强度逐渐降低。由图 2 可以看出， 橡胶粉对混 凝土强度的影响是随着其掺量的增大而强度降低。 橡胶粉掺量为 1% 时， 混凝土强度降低了 5. 6%； 掺 量为 2%时， 强度降低了 7. 4%； 掺量为 3% 时， 强度 降低了21.41%。说明橡胶粉掺量越大， 混凝土强度 降低的速率越大。根据线性拟合， 可以得到橡胶粉掺 量与混凝土强度的关系式： y -5. 015 0x +81. 910， R20. 878 5， 说明拟合度较好。式中： x 为橡胶粉掺 量， y 为抗压强度值。 回弹值是混凝土表面硬度的一种体现方式， 与 碳化深度有关， 本试验不考虑碳化情况。回弹值与 抗压强度呈正相关关系， 回弹值随着抗压强度的增 大而增大。而回弹值的增幅随着橡胶粉掺量的增大 先逐渐降低， 然后又逐渐升高 （见图 3） 。 图 3 回弹值与混凝土抗压强度的关系 混凝土的抗压强度与回弹值的关系式为： y -0. 236 3x2+18. 609 x -290. 85， R2 0. 909 9。式 中： x 为回弹值， y 为抗压强度。 3 结论 3. 1 橡胶粉对混凝土强度的影响， 表现为随着橡胶 粉掺量的增加， 混凝土抗压强度降低。 3. 2 以等体积橡胶粉替代部分细骨料后， 橡胶粉掺 量每增加 1%， 抗压强度下降约 5 MPa。 3. 3 橡胶混凝土回弹值随着抗压强度的增大而增 大， 橡胶粉掺量越大， 回弹值越小。 参考文献： 1张景亮. 铁路混凝土枕上用橡胶垫板刚度及其影响因素 J . 橡塑资源利用， 2000 （3） ： 35 -37. 6Research Application of Building Materials 综综综综综综综综综 综 综 综 述述述述述述述述述 述 述述 櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘 2刘春生. 橡胶集料混凝土的研究与应用 D . 天津： 天津 大学， 2006. 3张荣成， 邱平. 高强混凝土回弹法及超声回弹综合法的 测强技术研究 J . 施工技术， 1998 （11） ： 30 -31. 4赵丽妍. 掺废旧轮胎橡胶粉改性水泥混凝土试验研究 D . 大连： 大连理工大学， 2009. Influence of Rubber Powder With Different Content on High Performance Concretes Compressive Strength YAO Xin - hong （Shanxi Architectural College， Taiyuan， Shanxi， 030006， China） Abstract： It has been relatively common to put rubber powder into cement concrete as a way of modification. This paper studies the influence of rubber powder with different content（0， 1 %， 2%， 3%）on concrete s compressive strength， and， combining with the rebound nondestructive testing，establishes the relation curve between the rubber concrete rebound value and the compressivestrength.Theresultshowsthatthe compressive strength decreases with the increasing dosage of rubber powder； the greater the compressive strength， the higher the rebound value. Keywords：highperformanceconcrete；rubber powder； compressive strength 作者简介： 姚新红 （1981 - ） ， 男， 山西永济人， 讲师， 硕士， 2004 年7 月毕业于太原理工大学土木工程专业， 2010 年7 月 毕业于太原理工大学研究生院混凝土结构专业， 现从事教育 教学工作。 收稿日期： 2015 -06 -19 （编辑 盛晋生） 文章编号： 1009 -9441 （2015） 04 -0007 -03 浅谈自动化技术在起重机械上的应用和发展 程宇琼 （南京农业大学， 江苏 南京 210095） 摘 要： 起重机械自动化技术在工业、 建筑业和港口运输业 等方面的作用越来越重要。通过应用 PLC 控制技术、 电气 传动技术、 提升力传感技术、 无线遥控技术等自动化技术， 可 以提高起重机械的生产效率， 同时也增加了其工作的安全性 和可靠性。 关键词： 起重机械； 自动化技术； 发展趋势 中图分类号： TH 21； TM 921. 5 文献标识码： A 引言 起重机械在工业、 建筑业和港口运输等方面有 着不可替代的作用。例如， 车间起吊重物用的桥式 起重机， 港口运输使用的门式起重机， 城市建筑工地 上的塔式起重机以及设备安装、 维修使用的汽车起 重机等渗透在各行各业。近年来， 随着我国城市建 设的快速发展和工业化进程的加快， 设备的吊装、 货 物的搬运、 基础设施建设等领域的发展， 对起重机械 的依赖程度越来越高， 起重机不再局限于以往的技 术， 而是向自动化方向发展。自动化技术能控制起 重机械在安全的前提下高效地工作， 对起重机械的 运作具有极其关键的作用。目前， 我国的起重机械 设备正在向自动化方向发展， 随着其自动化水平的 提高， 取得了显著的经济效益和社会效益。 自动化与智能化技术运用于起重机械， 是现代 起重机械的一大发展趋势。将起重机械的机械运作 与先进的电子技术相结合， 把计算机技术、 电气电力 技术