CN105254195B - 一种废旧轮胎再生混凝土复合材料及复合体及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧轮胎再生混凝土复合材料及复合体及其施工方法，复合材料包括废旧轮胎，在废旧轮胎内填充有填料，填料为建筑垃圾再生骨料或建筑垃圾再生骨料混凝土，废旧轮胎与建筑垃圾再生骨料之间通过水泥固定；本发明的有益效果：将建筑垃圾和废旧轮胎结合起来，将二者变废为宝，大大提高了两种行业终端废弃物的利用率，推进了资源节约型、环境友好型社会的建设；本发明中的复合材料和复合体可实现工厂化加工，直接运送到工地上进行使用，无需在工地进行二次加工，非常方便；复合材料和复合体具有制作简单、使用方便、耐久性强和应用范围广等优点。

Description

一种废旧轮胎再生混凝土复合材料及复合体及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种废旧轮胎再生混凝土复合材料及复合体及其施工方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，由废旧轮胎形成的黑色污染对人类的生存环境构成的威胁越来越大。废旧轮胎属于不熔或难熔的高分子材料，具有很强的抗热性、抗机械性、抗生物性、高弹性、高韧性。现在对废旧轮胎的研究主要集中在如何开发新设备研发新设备来生产胶粉、翻新轮胎、炼油等方面。这种废旧轮胎的二次回收利用不仅需要花费大量的人力物力，而且还会对环境造成严重的污染。利用废旧轮胎这些特点将其应用到土木工程中来，既减少了废旧轮胎的污染又为工程建设节约了成本，将成为我国发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会的重要力量。但是废旧轮胎在土木工程中应用的研究在我国刚刚处于起步阶段，虽然有了施工案例但是还处在摸索阶段。废旧轮胎在废旧轮胎中的应用也多繁琐且施工起来略复杂，工期也较长。如今建筑行业正在如火如荼的发展着，而建筑行业火热发展产生了大量的建筑垃圾，即各种新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其他废弃物，这些废弃物中多以混凝土碎块为主大多具有一定的强度。这些废弃物一般利用率不高，一部分运往郊区进行垃圾处理、一部分用作了路基等基层的填筑。

因此需要回收这种建筑垃圾和废旧轮胎，在更好地保护环境的同时，节约建筑成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，为了废旧轮胎在土木工程中的应用更加便捷和提高工地建筑垃圾的利用率，推进建设环境友好型、资源节约型社会，提出了将两者结合起来的一种废旧轮胎再生混凝土复合材料及复合体及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种废旧轮胎再生混凝土复合材料，包括废旧轮胎，在废旧轮胎内填充有填料，填料为建筑垃圾再生骨料或建筑垃圾再生骨料混凝土，废旧轮胎与建筑垃圾再生骨料之间通过水泥固定，废旧轮胎以磨损最薄处钢丝层未外漏为标准，建筑垃圾中的破碎混凝土和砖块进行破碎挑选后成为建筑垃圾再生骨料，将建筑垃圾再生骨料与废旧轮胎结合，充分利用现有资源，有效保护了环境；将建筑垃圾再生骨料填充到废旧轮胎后利用水泥固定并填充建筑垃圾与轮胎内壁的空隙，保证了复合材料的整体性。

进一步地，所述建筑垃圾再生骨料包括废弃的混凝土和砖块，建筑垃圾再生骨料的最大粒径小于等于废旧轮胎胎径的三分之一，且小于等于废旧轮胎的胎面宽度。

复合材料的施工方法，具体步骤如下：

1)选取合适的建筑垃圾制备成建筑垃圾再生骨料混凝土；

2)将建筑垃圾再生骨料混凝土浇筑到废旧轮胎中。

或者，复合材料的施工方法，具体步骤如下：

1)将建筑垃圾再生骨料填筑到废旧轮胎中；

2)向废旧轮胎内部注入水泥砂浆。

一种废旧轮胎再生混凝土复合体，包括所述的复合材料，在复合材料外设有包覆复合材料的钢筋笼，复合材料外设有具有规则形状的再生骨料混凝土包裹层，钢筋笼的设置辅助支撑整个复合材料，提高了复合体的刚性，在复合材料外的再生骨料混凝土实现了对整个复合材料与钢筋笼的固定，将整个结构固定为一个整体，便于工厂化施工以及施工过程中的搬运，整体抗冲刷，竖向变形小。

进一步地，所述再生混凝土包裹层为通过水泥砂浆固定的建筑垃圾再生骨料。

进一步地，所述再生混凝土包裹层为凝固后的建筑垃圾再生骨料混凝土。

复合体的施工方法，具体步骤如下：

1)设置一个一面中空的钢筋笼，将废旧轮胎塞入到钢筋笼内；

2)将装有废旧轮胎的钢筋笼放置到具有规则形状的模具中；

3)向模具中填充建筑垃圾再生骨料；

4)向模具内部注入水泥砂浆；

5)去除模具，完成复合体的预制。

或者，复合体的施工方法，具体步骤如下：

1)设置一个一面中空的钢筋笼，将废旧轮胎塞入到钢筋笼内；

2)将装有废旧轮胎的钢筋笼放置到具有规则形状的模具中；

3)向废旧轮胎以及废旧轮胎与模具之中填充建筑垃圾再生骨料混凝土；

4)去除模具，完成复合体的预制。

本发明的工作原理是：

将建筑垃圾再生骨料填充到废旧轮胎中，实现对废旧轮胎和建筑垃圾二者的同时回收利用，并注入水泥以填补轮胎与建筑垃圾之间的空隙；或者直接填充由建筑垃圾再生骨料制成的再生骨料混凝土；在钢筋笼设置在废旧轮胎外以提高整个的强度，并在废旧轮胎外通过再生骨料混凝土固定，形成复合体单元，废旧轮胎的存在提高了废旧轮胎复合材料以及废旧轮胎复合体的抗压能力；同时提高由复合材料或复合体组成对象的抗压和抗冲刷能力；这种单元可以用于建筑中的地基构造、挡土墙、边坡支护和堤坝防冲刷，这种建筑是绿色环保的，而且造价比混凝土铺砌造价要低。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)将建筑垃圾和废旧轮胎结合起来，将二者变废为宝，大大提高了两种行业终端废弃物的利用率，推进了资源节约型、环境友好型社会的建设。

2)本发明中的复合材料和复合体可实现工厂化加工，直接运送到工地上进行使用，无需在工地进行二次加工，非常方便。

3)复合材料和复合体具有制作简单、使用方便、耐久性强和应用范围广等优点。

4)废旧轮胎的存在增加了废旧轮胎复合材料以及废旧轮胎复合体的抗压强度，提高由复合材料或复合体组成对象的抗压和抗冲刷能力。

附图说明

图1为本发明中废旧轮胎混凝土复合材料的填料图；

图2为本发明中废旧轮胎混凝土复合材料的示意图；

图3为本发明中废旧轮胎混凝土复合体的支模图；

图4为本发明中废旧轮胎混凝土复合体中的钢筋笼的示意图；

图5为本发明中废旧轮胎混凝土复合体剖面图；

图6为本发明中废旧轮胎混凝土复合体成型图；

图7为本发明中复合体用于软土地基加固示意图；

图8为本发明中复合材料用于挡土墙的示意图；

图9为本发明中复合体用于挡土墙的示意图；

其中，1、废旧轮胎 2、建筑垃圾再生骨料 3、建筑垃圾再生骨料混凝土 4、钢筋笼5、模具、6、复合体。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种废旧轮胎复合材料，如图1所示，包括废旧轮胎1，在废旧轮胎1内填充有填料，填料为建筑垃圾再生骨料2，废旧轮胎1与建筑垃圾再生骨料2之间通过硅酸盐水泥浆液填充固定，废旧轮胎1以磨损最薄处钢丝层未外漏为标准，建筑垃圾进行破碎挑选后成为建筑垃圾再生骨料2，将建筑垃圾与废旧轮胎1结合，充分利用现有资源，有效保护了环境；将建筑垃圾再生骨料2填充到废旧轮胎1后利用水泥固定并填充建筑垃圾再生骨料2与废旧轮胎1内壁的空隙，保证了复合材料的整体性。

所述建筑垃圾再生骨料2包括废弃混凝土和砖块，建筑垃圾再生骨料2的最大粒径不能超过轮胎的胎径的三分之一且不能超过轮胎的胎面宽度。

复合材料的施工方法，具体步骤如下：

1)将建筑垃圾再生骨料2填筑到废旧轮胎1中；

2)向废旧轮胎1内部注入水泥砂浆。

废旧轮胎复合材料可用作挡土墙：

在填方路基的两侧，采用废旧轮胎复合材料做挡土墙，按照多层水平设置复合材料，每层的复合材料交错设置，如图8所示。

一种废旧轮胎复合体，包括所述的复合材料，在复合材料外设有包覆复合材料的钢筋笼4，复合材料外设有具有规则形状的再生骨料混凝土包裹层，所述再生混凝土包裹层为通过水泥砂浆固定的建筑垃圾再生骨料，钢筋笼4的设置辅助支撑整个复合材料，提高了复合体的刚性，在复合材料外的再生骨料混凝土实现了对整个复合材料与钢筋笼4的固定，将整个结构固定为一个整体，便于工厂化施工以及施工过程中的搬运，整体抗冲刷，竖向变形小。

复合体的施工方法，具体步骤如下：

1)设置一个一面中空的钢筋笼4，将废旧轮胎1塞入到钢筋笼4内；

2)将装有废旧轮胎的钢筋笼4放置到具有规则形状的模具5中；

3)向模具中填充建筑垃圾再生骨料2；

4)向模具内部注入水泥砂浆；

5)去除模具5，完成复合体的预制。

废旧轮胎复合体可用作软土地基加固，如图7所示：

公路路基修建时经常遇到软土地基的情况需要进行处理，采用复合地基法进行处理，而此法多以在地基中打入各种类型的桩为主。打桩不仅耗时而且费工费料。采用本发明的废旧轮胎复合体6进行加固，在地基中开挖出足够深和足够直径的竖孔，竖孔的直径大于废旧轮胎复合体的宽度，直接将废旧轮胎复合体放入其中摞在一起，并回填土即可。该废旧轮胎复合体6组成的桩的竖向承载力比粉喷桩高的多。

废旧轮胎复合体用作边坡支护：

在边坡支护工程中，单一的采用绿化的方式边坡支护安全系数低，而单一采用工程支护法又破坏环境且造价高工期长。可采用废旧轮胎复合体，将其平铺在边坡上，然后在废旧轮胎复合体之间填入种植土壤植上草皮。

废旧轮胎复合体用于堤坝防冲刷：

在堤坝的防冲刷工程中，采用轮胎复合体进行铺砌，能避免采用片石铺砌在河流冲刷过程中砌缝被冲刷后而片石被冲走的情况，又能避免采用混凝土铺砌而造成造价高的缺点。

废旧轮胎复合体用作挡土墙：

在填方路基的两侧，采用废旧轮胎混凝土复合体做挡土墙，按照多层水平设置复合材料，每层的复合材料交错设置。

将建筑垃圾再生骨料2填充到废旧轮胎1中，实现对废旧轮胎1和建筑垃圾再生骨料2二者的同时回收利用，并注入水泥以填补废旧轮胎1与建筑垃圾2之间的空隙；设置钢筋笼4以提高整个的强度，并通过再生骨料混凝土进行固定，形成复合体单元，这种单元可以用于建筑中的地基构造、挡土墙、边坡支护和堤坝防冲刷，这种建筑是绿色环保的，而且造价比混凝土铺砌造价要低。

实施例2

一种废旧轮胎再生混凝土复合材料，如图2所示，包括废旧轮胎1，在废旧轮胎1内填充有填料，填料为建筑垃圾再生骨料混凝土，所述再生骨料混凝土为采用建筑垃圾中的混凝土和砖块作为混凝土骨料制作的混凝土，废旧轮胎1以磨损最薄处钢丝层未外漏为标准，废旧轮胎1的尺寸在13-21英寸之间，建筑垃圾进行破碎挑选后成为建筑垃圾再生骨料2，由建筑垃圾再生骨料2制成的混凝土为建筑垃圾再生骨料混凝土3，将建筑垃圾与废旧轮胎结合，充分利用现有资源，有效保护了环境。

复合材料的施工方法，具体步骤如下：

1)选取合适的建筑垃圾制备成建筑垃圾再生骨料混凝土3；

2)将建筑垃圾再生骨料混凝土3浇筑到废旧轮胎1中。

一种废旧轮胎再生混凝土复合体，包括所述的复合材料，在复合材料外设有包覆复合材料的钢筋笼4，复合材料外设有具有规则形状的再生骨料混凝土包裹层，所述再生混凝土包裹层为凝固后的建筑垃圾再生骨料混凝土，钢筋笼4的设置辅助支撑整个复合材料，提高了复合体的刚性，在复合材料外的再生骨料混凝土实现了对整个复合材料与钢筋笼4的固定，将整个结构固定为一个整体，便于工厂化施工以及施工过程中的搬运，整体抗冲刷，竖向变形小。

复合体的施工方法，具体步骤如下：

1)设置一个一面中空的钢筋笼4，将废旧轮胎1塞入到钢筋笼4内；

2)将装有废旧轮胎1的钢筋笼4放置到具有规则形状的模具5中；

3)向废旧轮胎1以及废旧轮胎1与模具5之中填充建筑垃圾再生骨料混凝土；

4)去除模具5，完成复合体的预制。

实施例2中复合材料与复合体的应用同实施例1中的相同。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (1)

1.一种废旧轮胎再生混凝土复合体，其特征在于，包括一种废旧轮胎再生混凝土复合材料，复合材料包括废旧轮胎，在废旧轮胎内填充有填料，填料为建筑垃圾再生骨料或建筑垃圾再生骨料混凝土，废旧轮胎与建筑垃圾再生骨料之间通过水泥固定；所述建筑垃圾再生骨料包括废弃的混凝土和砖块，建筑垃圾再生骨料的最大粒径小于等于废旧轮胎胎径的三分之一，且小于等于废旧轮胎的胎面宽度；在复合材料外设有包覆复合材料的钢筋笼，复合材料外设有具有规则形状的再生混凝土包裹层；所述再生混凝土包裹层为通过水泥砂浆固定的建筑垃圾再生骨料；

所述的复合体的施工方法，具体步骤如下：

1）设置一个一面中空的钢筋笼，将废旧轮胎塞入到钢筋笼内；

2）将装有废旧轮胎的钢筋笼放置到具有规则形状的模具中；

3）向模具中填充建筑垃圾再生骨料；

4）向模具内部注入水泥砂浆；

5）去除模具，完成复合体的预制。