CN102627423A - 一种提高橡胶混凝土抗折抗压强度的方法 - Google Patents

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张海波
管学茂
勾密峰
刘小星
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Abstract

本发明公开了一种提高橡胶混凝土抗折、抗压强度的方法，具体技术方案如下：将橡胶混凝土试样在空气，氮气，氩气或0.2～0.4个大气压的真空气氛中加热到温度150℃～300℃，并保温1h～6h后降至室温即可。本发明的优点是充分利用橡胶颗粒受热条件下自身的降解特性来改善橡胶颗粒与水泥基体间的结合，不需要添加任何化学改性剂。加热温度低，条件温和，对设备没有特殊要求。

Description

一种提高橡胶混凝土抗折抗压强度的方法
（一）技术领域
本发明公开了一种橡胶混凝土强度提高方法，特别是提高橡胶混凝土抗压抗折强度的方法。
（二）背景技术
据世界卫生组织统计，2010年，全世界废旧轮胎的积存量已达30亿条，并且还在以每年约10亿条的速度不断增长。中国是世界上最大的轮胎生产国，废旧轮胎的产生量也在急剧增加，造成了巨大的环境压力。废旧橡胶（主要是废旧轮胎）的处理问题越来越受到社会关注，2010年12月我国工业和信息化部发布了《废旧轮胎综合利用指导意见》，2011年12月国家***在《“十二五”资源综合利用指导意见》中将废旧轮胎再次列入再生资源回收利用重点领域。但目前废旧轮胎的环保型回收利用现状很不乐观。2009年，发达国家轮胎翻新比例在45%以上，而我国轮胎翻新产量仅为1300万条，翻新率不足5%，；再生橡胶产量约270万吨，橡胶粉产量约20万吨，废旧轮胎的翻新率、回收率和利用率都处于较低水平。我国目前废旧轮胎综合利用产业发展远不能适应当前严峻的资源环境形势的要求。
将废旧橡胶颗粒作为骨料用于水泥混凝土材料是一种资源节约、环境友好的废旧橡胶利用途径，不但能够大量利用废旧橡胶，而且为解决混凝土固有的脆性问题提供了新的方法。预期可以广泛应用于以下领域：道路工程，高抗震地区建筑，要求振动阻尼高的场所，如基础工程和火车站等，抗冲击和抗***的部位，如高速公路的围档及碉堡等，建筑装饰材料，自流平填料等。橡胶混凝土具有很多优点。当废旧轮胎颗粒取代混凝土骨料后，混凝土密度降低，弹性模量降低,韧性增强,高温抗爆裂性改善,隔声隔热性能提高；一定取代量下，混凝土抗渗性有所改善;抗冻融性提高;但橡胶颗粒的掺入对混凝土的抗压、抗折强度均有强烈地降低作用，极大地限制了橡胶混凝土的用途。
国内外学者在提高橡胶混凝土强度方面进行了大量探索。目前主要是对橡胶颗粒表面进行改性：一类是对橡胶表面进行清洗处理；另一类是对橡胶表面进行化学吸附或接枝。对橡胶颗粒表面进行清洗的主要有：Eldin等用水浸泡和冲洗橡胶粉表面，Rostami分别使用水、四氯化碳以及水和乳液混合物来清洗橡胶粉表面，N. Segre将橡胶粉末浸泡在饱和NaOH溶液中处理。对橡胶颗粒表面进行化学吸附或接枝的有：黄少文等使用了硅烷偶联剂、三乙醇胺和环氧树脂处理橡胶粉，王亚明等使用了一种含有磺酸基和羟基的改性剂，管学茂等使用了Si-69偶联剂。专利ZL200710177053.0发明了一种界面改性剂,可以提高橡胶混凝土抗压强度6%以上。虽然以上各种改性方法对橡胶混凝土强度有一定改善作用，但改善效果还很不理想，而且大部分都需要使用化学改性剂。
本发明采用完全不同的方法，通过对橡胶混凝土进行物理加热处理，以提高其抗压抗折强度，不需要任何化学改性剂。
（三）发明内容
本发明的目的是提高橡胶混凝土抗压、抗折强度，发明一种简单易行，效果良好的提高橡胶混凝土抗折、抗压强度的方法。
本发明利用了橡胶颗粒在一定温度下部分降解并保持一定弹性的特点，在一定温度和气氛中对橡胶混凝土进行热处理，使部分降解的橡胶颗粒与水泥基体良好结合，从而提高橡胶混凝土抗压抗折强度。
上述橡胶混凝土抗压抗折强度提高方法具体工艺如下。
将橡胶混凝土试样放入加热设备中，在规定气氛中加热到规定温度，保温规定时间，随炉冷却到室温，即得到抗压抗折强度提高了的橡胶混凝土试样。
其上所述的规定的气氛可以是空气、氮气、氩气或真空，规定温度为150℃~300℃,规定的保温时间为1h~6小时。
本发明的优点
1.充分利用橡胶颗粒受热条件下自身的降解特性来改善橡胶颗粒与水泥基体间的结合，不需要添加任何化学改性剂；
2.加热温度低，条件温和，对设备没有特殊要求。
（四）具体实施方式
实施例1：
将橡胶混凝土放入加热设备，升温到150℃，保温6小时，停止加热，使橡胶混凝土随加热设备一起降到室温，得到抗压抗、折强度提高了的橡胶混凝土试样。
实施例2：
将橡胶混凝土放入加热设备，通入氮气，升温到200℃，保温4小时，停止加热，使橡胶混凝土随加热设备一起降到室温，得到抗压、抗折强度提高了的橡胶混凝土试样。
实施例3：
将橡胶混凝土放入加热设备，通入惰性气体氩气，升温到250℃，保温3小时，停止加热，使橡胶混凝土随加热设备一起降到室温，得到抗压抗、折强度提高了的橡胶混凝土试样。
实施例4：
将橡胶混凝土放入加热设备，抽真空0.4个大气压，升温到300℃，保温1小时，停止加热，使橡胶混凝土随加热设备一起降到室温，得到抗压、抗折强度提高了的橡胶混凝土试样。
实施例5：
将橡胶混凝土放入加热设备，抽真空0.2个大气压，升温到250℃，保温2小时，停止加热，使橡胶混凝土随加热设备一起降到室温，得到抗压、抗折强度提高了的橡胶混凝土试样。
实施例6：
按表1配合比配制橡胶混凝土，水泥P.O 42.5，砂子为建筑用中砂，连续级配，细度模数为2.7，石子为粒径4.75～19mm的碎石，水为自来水，橡胶粒径为100目废旧轮胎橡胶颗粒。分别制成100mm×100mm×100mm试样用于测试抗压强度和150mm×150mm×550mm试样用于测试抗折强度，在20℃，90%以上湿度养护28天。然后分别按实施例1到实施例5所述方法处理橡胶混凝土试样，结果如表2所示。
表1 橡胶混凝土配合比
水泥(kg/m3) 水(kg/m3) 石子(kg/m3) 砂子(kg/m3) 橡胶 (kg/m3)
412.5 165 1225.1 504.9 52.39
表2 橡胶混凝土处理前后强度
Figure 204968DEST_PATH_IMAGE002

Claims (1)

1. 一种提高橡胶混凝土抗折抗压强度的方法，其特征在于对橡胶混凝土试样在一定气氛中进行加热处理；
所述的一定的气氛为空气，氮气，氩气或0.2～0.4个大气压的真空；加热温度为150℃～300℃；保温时间为1小时到6小时。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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