1、1橡胶集料混凝土配制技术研究摘 要：本文对橡胶集料混凝土的配制方法进行了理论分析，提出了等体积掺法的计算公式，对配制的混凝土进行力学实验，随着橡胶掺量的增加，混凝土的抗压、抗折强度都出现了降低，而韧性和延性增强，得出通过降低水灰比可以弥补橡胶掺入带来的强度损失。 关键词：橡胶集料混凝土；水胶比；抗压强度 1.概述 橡胶集料混凝土，又称为橡胶微粒混凝土或弹性混凝土，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特种混凝土。橡胶集料混凝土的橡胶粉主要来源于废旧橡胶轮胎经机械研磨成的颗粒状物质，具有重要的环保价值。与沥青混凝土相比，它具有刚度较大、耐水性好、疲劳寿命长等优点。与普通混凝土相比，它
2、具有重量轻、韧性高、能量吸收多、抗裂性优越、隔音、隔热、抗震能力强等工程性能。但是，橡胶集料混凝土也有其明显的缺点，随着橡胶掺量的增大，混凝土的抗压、抗折强度明显降低，最大的降低可达普通混凝土的 50%。为确保橡胶集料混凝土的强度，本文采用了降低混凝土水灰比的办法进行研究。 2.橡胶集料混凝土设计的理论依据： 我国采取的普通混凝土的强度计算公式： 碎石混凝土： 卵石混凝土： 2式中：Rn 混凝土所要求的试配强度（MPa） Rc水泥的实际强度（MPa） C/W水灰比值 式中 ：Rc水泥的实际强度（MPa） Rc 水泥的标号值 Kc水泥标号的富余系数 系数对每一个水泥厂的每一种水泥都不相同，因此，
3、要求各使用单位可按积累的数据或使用经验分别决取，并应根据水泥质量的波动情况及时调整。本文所使用的水泥富余系数取 1.1。 3.试验配制 （1）原材料 42.5 级普通硅酸盐水泥，各项性能指标见表 1；细骨料为河沙，最大粒径为 5mm，细度模数 2.5，表观密度为 2610kg/m3；粗骨料为碎石，最大粒径为 5-15mm，表观密度为 2650kg/m3；FDN 减水剂，减水率为15%。橡胶集料平均粒径为 1mm，表观密度为 1100kg/m3；粉煤灰等级为级。 表 1 普通硅酸盐水泥的性能指标 （2）配合比的参数设计 依据上面的理论公式，结合使用的水泥材料，根据设计的强度要求，本文设计了三个系
4、列的水灰比，分别为 0.43、0.40、0.35。设计的坍落度为 10-30mm，采取的砂率是 30%。橡胶的掺量选择高掺量 150kg/m3，低掺量 80kg/m3 两个系列。橡胶掺入混凝土的方法采用的等体积取代法，3即是保持基准混凝土砂子和石子的比例不变的情况下，用等体积的橡胶取代等体积的粗细骨料。这样才不会造成混凝土中砂率的失调，从而导致混凝土强度的降低，等体积取代法理论计算公式如下： 式中：Q橡胶的掺量， S橡胶替代部分砂子质量， G橡胶替代部分石子质量， S0基准混凝土中砂子质量， G0基准混凝土中石子质量。1100，2610，2650 分别是橡胶、砂子、石子的表观密度。具体的配合比
5、见表 2。 表 2 试验混凝土配合比 （3）试验结果分析 将配制的试件按照养护要求放在养护箱里养护 28 天，之后将试件取出分别在抗折试验机和 30T 液压式万能材料试验机上进行抗压和抗折实验研究，通过试验结果分析，可以看出橡胶的掺入明显使混凝土的抗压和抗折强度降低，特别是橡胶达到高掺量 150kg/m3 时，而破坏的韧性和延性有了明显的增强。通过降低水灰比，混凝土的强度又得到明显的提高，可以较大弥补了由于橡胶掺入而导致的普通混凝土的强度降低。试验结果见表 3。 表 3 混凝土试验结果 4.结论 （1）橡胶集料的掺入明显降低了混凝土的强度，通过试验观察表明，随着掺量的增加，强度的降低也越加明显
6、，但是，橡胶的加入也增强了普通混凝土的韧性和破坏的延性，改善了普通混凝土的脆性。 （2）本文对橡胶掺入混凝土中的掺法也进行了研究，提供了较为科4学的等体积掺量方法，提供了橡胶掺量的计算公式，可对配制橡胶集料混凝土提供参考依据。 （3）为了弥补橡胶的掺入带来的强度降低的不利影响，采用不同系列的水灰比试验，通过降低水灰比来提高橡胶集料混凝土的强度，试验表明，降低水灰比可以明显提高橡胶集料混凝土的强度，从而达到工程运用要求。 参考文献： 1 张国良，混凝土工.延边人民出版社.2006.4 2 范国兵，橡胶混凝土的材料特性及其应用技术研究.郑州大学硕士论文.2007.5 3 孙廷选，武建民.水泥混凝土路面设计与施工技术.黄河水利出版社.2005.8 4 覃峰，包惠明.橡胶粉水泥混凝土性能试验的研究.混凝土.2007. 9
