橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法技術

本發明專利技術公開了橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，1、制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀、硝酸質量分別占處理液的0.5—3%，?0.5—6%；2、將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡5—50小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥。本發明專利技術的改性處理方法，通過酸性高錳酸鉀溶液改性處理，橡膠顆粒潤濕性有明顯改善，接觸角由原來的80.3°下降到67.1°，酸性高錳酸鉀與橡膠顆粒作用過程中增大了橡膠顆粒表面極性；改性處理后的橡膠顆粒表面羥基或醚基的峰強度明顯提高，高錳酸鉀能將橡膠中的羰基或C=C鍵部分氧化為羥基或羧基，增大橡膠大分子的極性；改性處理后的橡膠顆粒與水泥漿體有更強的粘結作用力和機械嚙合力，獲得較高的抗壓強度和抗折強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種橡膠的改性處理方法，特別是一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法。
技術介紹
橡膠集料混凝土是在普通混凝土組分的基礎上引入柔性成分——橡膠集料后形成的新型復合材料，主要應用在橋面鋪裝、道路路面、結構加固、人行步道、廣場工程建設中。橡膠集料部分替代砂石集料摻入混凝土中，明顯改善了混凝土性能，主要體現以下三個方面：（1）抗開裂性能顯著增強；（2）抗滲、抗氯離子侵蝕性能大幅提高；（3）基體變形能力增強，能夠吸收更多應變能。因此，其開發應用對合理解決傳統混凝土脆性大、極易開裂和耐久性不理想的缺點具有重要技術意義。從合理利用資源的角度，隨著工業化的發展，橡膠制品的應用量與日俱增，由此也形成了大量橡膠廢物，造成的環境污染、資源浪費以及再生循環利用問題不容忽視。據統計，目前全世界每年約有十幾億條輪胎報廢，其中北美大約占4億條，西歐占近2億條，日本1億條，我國2000年產生的廢舊輪胎達4000萬條，至2004年底，廢舊輪胎產生量已達6500萬條以上，2008年我國輪胎產量已躍居世界第二，產量達到600萬噸，并將持續增長。廢舊橡膠制品的回收再利用引起了國際社會越來越多的關注。發達國家分別通過立法，成立專家機構，給予財政補貼，提供免稅優惠等多種措施全力支持廢舊輪胎的回收利用。基于上述政策，目前，美國廢舊汽車輪胎的回收率為77%，芬蘭的廢舊輪胎回收利用率已達90%，日本廢舊汽車輪胎的回收率也高達87%。我國廢舊橡膠利用率雖然已達60％，但與發達國家目前廢舊橡膠綜合利用率相比有很大差距。中國90%以上廢舊輪胎來自民間個體收購。大量的廢舊輪胎被隨處丟棄、露天堆放，或大量流入小作坊進行翻新和土法煉油，不但存在巨大的安全隱患，占用寶貴的土地資源，而且其焚燒后產生的二惡習英等有毒有害成分會污染空氣，并加劇霧霾天氣的生成。以報廢汽車輪胎為代表的廢舊橡膠綜合利用，對緩解國內消費需求增長帶來的資源短缺及緊張局面有重要意義。雖然近年來國內外有關橡膠集料混凝土的研究得到了快速發展，但由于研究時間較短，還存在一些突出問題，具體體現在以下方面：1）橡膠集料預處理方法及其對混凝土性能的影響規律；2）橡膠集料摻量與混凝土性能之間的關系；3）橡膠集料混凝土特別是大流動性混凝土施工過程中橡膠集料易于分層的問題；4）橡膠集混凝土的其它物理性能特點如聲學性能、熱工性能與力學性能之間的關系等。尤其對橡膠的預處理（改性處理），僅僅只有傳統的無水乙醇、NaOH溶液等處理，混凝土的抗壓強度和抗折強度不高，不能滿足更多使用場合的需要。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決解決現有技術中橡膠預處理后存在的混凝土抗壓強度和抗折強度不高的問題，而提供的一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，使經改性處理后的橡膠用于橡膠混凝土中后，獲得較高的抗壓強度和抗折強度。為了實現上述目的，本專利技術所設計的一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，其特征在于包括如下步驟，（1）制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的0.5—3%，硝酸質量占處理液的0.5—6%，其余為水；（2）按照工藝要求制作橡膠顆粒，將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡處理5—50小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。進一步的特征是，橡膠顆粒的干燥，采用自然干燥或者加熱干燥。所述的加熱干燥的溫度，在室溫至65℃以下。所述浸泡處理時間為20—35小時。與現有技術相比，本專利技術得到的一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法具有如下優點：1、通過酸性高錳酸鉀溶液改性處理，橡膠顆粒潤濕性有明顯改善，接觸角由原來的80.3°下降到67.1°，下降了13°左右，這說明酸性高錳酸鉀與橡膠顆粒作用過程中增大了橡膠顆粒表面極性。2、酸性高錳酸鉀改性處理后的橡膠顆粒表面羥基或醚基的峰強度明顯提高，高錳酸鉀能將橡膠中的羰基或C=C鍵部分氧化為羥基或羧基，增大橡膠大分子的極性。3、酸性高錳酸鉀改性處理后的橡膠顆粒與水泥漿體有更強的粘結作用力和機械嚙合力，更有利于改善橡膠集料混凝土的抗壓和抗折強度，獲得較高的抗壓強度和抗折強度。附圖說明圖1是經三種改性處理液分別獲得的混凝土7天抗壓強度的對比圖；圖2是經三種改性處理液分別獲得的混凝土28天強度抗壓的對比圖；圖3是經三種改性處理液分別獲得的混凝土7天抗折強度的對比圖；圖4是經三種改性處理液分別獲得的混凝土28天抗折強度的對比圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。本實施例提供的一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，包括如下步驟：1、制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的0.5—3%，硝酸質量占處理液的0.5—6%，其余為水；2、按照工藝要求制作橡膠顆粒，將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡5—50小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。橡膠顆粒的尺寸，滿足工藝要求，根據混凝土不同性能或使用場合的需要，橡膠顆粒的尺寸（直徑）是不一樣的，有一定差別。橡膠顆粒的干燥，采用自然干燥或者加熱干燥，或者烘烤都是可以的；加熱干燥或者烘烤的溫度，一般在室溫至65℃以下，避免橡膠顆粒在較高溫度下產生變質，或者性能下降。本專利技術的高錳酸鉀質量占處理液的比例，可以為0.5%，0.8%，1.0%，1.2%，1.5%，1.6%，1.8%，2.0%，2.2%，2.4%，2.5%，2.6%，2.8%，3%等，都能滿足本專利技術的需要；本專利技術的硝酸質量占處理液的比例，可以為0.5%，0.8%，1.0%，1.5%，1.6%，2.0%，2.2%，2.5%，2.6%，3.0%，3.4%，3.5%，4.0%，4.2%，4.5%，4.6%，5.0%，5.2%，5.5%，5.8%，6.0%等，都能滿足本專利技術的需要；本專利技術的硝酸，其本身濃度最好達到90%以上。橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡處理的時間，根據橡膠顆粒不同的材質，按照工藝要求確定，可以為5小時，8小時，10小時，12小時，15小時，18小時，20小時，23小時，25小時，28小時，30小時，32小時，35小時，38小時，40小時，43小時，45小時，50小時等，都能滿足本專利技術的需要。較佳處理時間為20—35小時。實施例11、制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的0.5%，硝酸質量占處理液的1%；2、將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡5小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。實施例21、制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的1%，硝酸質量占處理液的2.5%；2、將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡10小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。實施例31、制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的2%，硝酸質量占處理液的4%；2、將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡20小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。實施例41、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，其特征在于包括如下步驟，（1）制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的0.5—3%，硝酸質量占處理液的0.5—6%，其余為水；（2）按照工藝要求制作橡膠顆粒，將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡處理5—50小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。

【技術特征摘要】
1.一種橡膠集料混凝土中橡膠的改性處理方法，其特征在于包括如下步驟，
（1）制備酸性高錳酸鉀處理液，高錳酸鉀質量占處理液的0.5—3%，硝酸質量占處理液的0.5—6%，其余為水；
（2）按照工藝要求制作橡膠顆粒，將橡膠顆粒放入酸性高錳酸鉀處理液中浸泡處理5—50小時，將橡膠顆粒過濾清洗干凈后干燥，得到改性處理的橡膠。
2.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊濤，楊長輝，鄧雄軍，常仕文，班克成，田義，劉保全，
申請(專利權)人：中冶建工集團有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50