橡膠自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究
橡膠自密實(shí)混凝土是新型的復(fù)合材料，目前的研究還處于起步階段，以下是小編搜集整理的一篇探究橡膠自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能試驗(yàn)的論文服務(wù)，供大家閱讀參考。
【摘要】本文主要研究了橡膠自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能。試驗(yàn)選取了40目橡膠粉、0-4mm橡膠粒和4-10mm橡膠粒分別按骨料體積的0%、10%、20%和30%摻入混凝土，以研究不同橡膠粒徑、不同摻量對(duì)自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】橡膠自密實(shí)混凝土;基本力學(xué)性能;
1試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)
1.1試驗(yàn)原材料
本文試驗(yàn)采用煉石牌42.5普通混凝土硅酸鹽水泥，其表觀密度為3100kg/m3。采用I級(jí)粉煤灰作為礦物摻合料，其比表面積為2600cm2/g，表觀密度為2200kg/m3，其中SiO2和Al2O3含量占82%。本次試驗(yàn)石子采用質(zhì)地致密的堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碎石，堆積密度為1576kg/m3，表觀密度為2606kg/m3。砂采用細(xì)度模數(shù)為2.3的閩江河砂。試驗(yàn)采用的減水劑為聚羧酸系高效減水劑。初定減水劑摻量為膠凝材料總量的0.9%，根據(jù)坍落度和坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)結(jié)果適量調(diào)整用量。選取江蘇南通博實(shí)化工有限公司橡膠分公司生產(chǎn)的膠粉-1(40目，篩孔尺寸0.425mm)表觀密度1050kg/m3。細(xì)橡膠粒-2(1～4mm連續(xù)級(jí)配)表觀密度1170kg/m3：橡膠粒-3(4～10mm連續(xù)級(jí)配)表觀密度1135kg/m3。
1.2試驗(yàn)分組及配合比設(shè)計(jì)
本文摻入的廢舊橡膠輪胎為膠粉-1(40目橡膠粉)、膠粒-2(1～4mm橡膠粒)、膠粒-3(4～10mm橡膠粒)三種形式，其中膠粉-1、膠粒-2分別以0%、10%、20%、30%的體積替代砂，膠粒-3分別以0%、10%、20%、30%的體積替代石子。參考組(體積替代量為0%)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50。根據(jù)《自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》(CCES 02-2004)的自密實(shí)混凝土的工作性能要求對(duì)拌合物進(jìn)行檢驗(yàn)，然后進(jìn)行調(diào)配，直至滿足要求。調(diào)配后確定的各組混凝土配合比如表1所示(其中水泥用量為348kg/m3 粉煤灰用量為202kg/m3 ，水用量為176kg/m3 )。
2橡膠自密實(shí)混凝土基本力學(xué)性能研究
2.1劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts試驗(yàn)
普通自密實(shí)混凝土劈裂抗拉試驗(yàn)結(jié)果表明，試塊在達(dá)到極限荷載后迅速拉裂分為兩半，摻橡膠的自密實(shí)混凝土試塊在達(dá)到極限荷載后仍保持原始形狀，僅在試塊的中間產(chǎn)生一道裂紋，摻加橡膠后自密實(shí)混凝土的抗拉破壞形態(tài)得到改善，這可能是因?yàn)橄鹉z在結(jié)構(gòu)形成過(guò)程當(dāng)中，對(duì)混凝土內(nèi)部的初始缺陷起到填充作用，阻止了裂紋的發(fā)生，另外一方面，由于橡膠在受力過(guò)程當(dāng)中具有吸能作用，抑制了裂縫的.擴(kuò)展，大大擴(kuò)大了混凝土破壞過(guò)程當(dāng)中吸收的塑性應(yīng)變能，因此試塊在達(dá)到極限荷載時(shí)，阻止了試塊的直接崩裂。
由劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如表2，摻入橡膠后，橡膠自密實(shí)混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土有所降低。其中橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-1)組的劈裂抗拉強(qiáng)度隨橡膠摻量在0-10%變化時(shí)下降幅度較小，摻量在10%-30%變化時(shí)下降幅度急劇增大，劈裂抗拉強(qiáng)度最低達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的64.4%;橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-2)組劈裂抗拉強(qiáng)度最低達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的59.9%;橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-3)組的劈裂抗拉強(qiáng)度隨橡膠摻量在0-10%變化時(shí)下降幅度較小，摻量在10%-30%變化時(shí)下降幅度增大，劈裂抗拉強(qiáng)度最低達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的61.4%。由此可見(jiàn)，橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-1)、(RSCC-3)組的劈裂抗拉強(qiáng)度較(RSCC-2)組的大。
2.2軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp試驗(yàn)
基準(zhǔn)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試塊在達(dá)到極限荷載時(shí)，表面出現(xiàn)豎向和斜向的裂縫，并伴隨有明顯的劈裂聲，局部出現(xiàn)崩裂現(xiàn)象，裂縫出現(xiàn)后，試塊的承載力明顯下降，裂縫開(kāi)展迅速，試塊很快破壞且破壞時(shí)有碎塊脫落，呈現(xiàn)脆性破壞的特點(diǎn);橡膠自密實(shí)混凝土出現(xiàn)豎向和斜向的細(xì)小裂縫，無(wú)劈裂聲和崩裂現(xiàn)象，裂縫出現(xiàn)后承載力能夠繼續(xù)保持一段時(shí)間，承載力下降階段的速度比較慢，裂縫開(kāi)展較緩慢，基本上沒(méi)有碎塊脫落，試塊有明顯橫向變形，呈現(xiàn)出一定的塑性破壞特征。橡膠自密實(shí)混凝土在達(dá)到極限荷載后還能繼續(xù)保持一段時(shí)間，是由于橡膠具有一定的彈性，能夠通過(guò)橡膠自身的變形來(lái)緩解水泥石與其界面的粘結(jié)破壞。
試驗(yàn)結(jié)果表明，橡膠自密實(shí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度隨著橡膠摻量的增加而減小。橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-1)組混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度在摻量0-20%下降幅度較大，在20%-30%摻量范圍內(nèi)下降幅度減少，各摻量對(duì)應(yīng)的軸心抗壓強(qiáng)度較其它兩組為最低，摻量30%時(shí)軸心抗壓強(qiáng)度較基準(zhǔn)組下降了53.0%;橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-2)組的軸心抗壓強(qiáng)度隨橡膠摻量增加接近直線下降趨勢(shì)，膠粒摻量30%時(shí)，軸心抗壓強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土下降了47.6%;橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-3)組的軸心抗壓強(qiáng)度隨摻量的變化趨勢(shì)與橡膠自密實(shí)混凝土(RSCC-1)組相反，軸心抗壓強(qiáng)度在0-20%時(shí)下降幅度較小，摻量為20%-30%時(shí)下降幅度急劇增大，摻量為30%時(shí)，軸心抗壓強(qiáng)度較基準(zhǔn)組下降了43.3%。
3.本文小結(jié)
本文研究了摻加橡膠的自密實(shí)混凝土的基本力學(xué)性能，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到以下結(jié)論：
(1)由立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明：橡膠自密實(shí)混凝土的28天立方體抗壓強(qiáng)度隨著橡膠摻量的增加而降低。摻橡膠粉或橡膠粒的自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度雖有所降低，但其極限破壞形態(tài)卻有所改善。橡膠自密實(shí)混凝土在極限荷載出現(xiàn)以后，還可以承受較長(zhǎng)時(shí)間的荷載，破壞時(shí)保持原始形狀，破壞裂紋數(shù)量隨著橡膠摻量的增加而逐漸減少。
(2)劈裂抗拉試驗(yàn)結(jié)果表明，摻加橡膠后自密實(shí)混凝土的抗拉破壞形態(tài)得到改善。摻入橡膠后，橡膠自密實(shí)混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土有所降低。
(3)軸心抗壓試驗(yàn)結(jié)果表明：橡膠自密實(shí)混凝土在出現(xiàn)后承載力能夠繼續(xù)保持一段時(shí)間，承載力下降階段的速度比較慢，裂縫開(kāi)展較緩慢，試塊有明顯橫向變形，呈現(xiàn)出一定的塑性破壞特征。
4.研究工作展望
橡膠自密實(shí)混凝土是新型的復(fù)合材料，目前的研究還處于起步階段，本文只是對(duì)部分問(wèn)題進(jìn)行了研究，要想把橡膠自密實(shí)混凝土應(yīng)用于實(shí)際工程還有大量的研究問(wèn)題有待解決：
1、廢舊橡膠自密實(shí)混凝土的微觀特性的研究。例如：橡膠的摻入會(huì)使混凝土內(nèi)部的細(xì)觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起負(fù)面效應(yīng)造成強(qiáng)度下降幅度較大，需要進(jìn)一步研究如何避免或降低橡膠對(duì)混凝土的不利影響而充分利用其有利作用。
2、對(duì)廢舊橡膠自密實(shí)混凝土的結(jié)構(gòu)性能、動(dòng)力性能，如延性和減震性能、抗沖擊性能方面進(jìn)行研究，對(duì)橡膠自密實(shí)混凝土在鋼筋混凝土板方面的應(yīng)用進(jìn)行研究。
3、橡膠自密實(shí)混凝土的耐久性能的研究。為了達(dá)到將橡膠自密實(shí)混凝土應(yīng)用于實(shí)際工程的目的，還需要對(duì)其抗裂性能、抗凍性能，抗?jié)B性能，耐磨性能以及降噪性能方面進(jìn)行研究。
參考文獻(xiàn)：
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