【技術實現步驟摘要】
一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土及其制備方法
[0001]本專利技術涉及新型建筑材料領域，具體涉及一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土及其制備方法。
技術介紹
[0002]當前，隨著全球交通運輸業的不斷發展，每年產生的廢舊輪胎的數量以億條為單位，并且保持逐年增長的趨勢。數以億計的廢舊輪胎對環境的壓力可想而知，廢舊輪胎堆放的過程中還容易引起火災和滋生細菌。因此，如何科學有效的處理成為了各國學者研究的熱點。同時，隨著我國城鎮化進程快速推進，對天然骨料的需求也將急劇上升。若將廢舊輪胎研磨成特定粒徑的橡膠粉，替換混凝土中的天然細骨料，既為了廢舊輪胎的處理尋求到了一種科學的處理方式，同時又能夠緩解天然骨料短缺所帶來的困擾。
[0003]橡膠混凝土憑借其韌性高、抗沖擊性能強等優勢正受到許多科研人員的關注，進行了一系列的試驗研究。但都因橡膠取代細骨料以后，導致混凝土的抗壓強度低、收縮較大、耐久性較差等問題處于擱置狀態，被用于一些非承重結構中。究其原因主要是因為橡膠加入后與水泥漿體之間的粘結較差，并且橡膠自身彈性模量較低。
[0004]而目前已有研究中，橡膠主要以取代細骨料為主。現有研究中均采用固定粒徑或部分連續級配橡膠粉定量取代全級配天然細骨料，而這樣的取代方式將導致取代部分的集料級配不連續，導致混凝土內部孔徑分布不均勻，力學性能劣化。
技術實現思路
[0005]針對現有研究中橡膠粉取代天然細骨料后，無法維持含橡膠粉的細骨料的級配連續與完整的問題，本文提出了一種固定粒徑的級配橡膠混凝土及其制備方法。>[0006]本專利技術的目的采用以下技術方案來實現：
[0007]第一方面，本專利技術提供一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土，按照重量份數計算，包括下述原料：
[0008]水泥420份、細骨料553.5
?
615份、橡膠粉24.78份、粗骨料1194份和水210份。
[0009]優選地，所述水泥為P
·
O42.5普通硅酸鹽水泥。
[0010]優選地，所述細骨料采用級配為2區級配中砂，細度模數為2.69。
[0011]優選地，所述的細骨料的累計篩余百分率分別為4.75：2.36：1.18：0.60：0.30：0.15＝0％：10.1％：29.2％：50.2％：79.4％：100％。
[0012]優選地，所述橡膠粉為廢舊橡膠粉，粒徑區間為0
?
0.3mm、0.3
?
0.6mm、0.6
?
1.18mm、1.18
?
2.36mm以及2.36
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4.75mm之間。
[0013]優選地，所述粗骨料為碎石，最大粒徑為20mm，其中5
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10mm的碎石約37％，10
?
20mm的碎石約63％。
[0014]第二方面，本專利技術提供一種連續粒徑的級配橡膠混凝土的制備方法，包括如下步驟：
[0015](1)首先將橡膠粉放入NaOH溶液中浸泡，之后采用自來水清洗，直至PH值達到7，將橡膠粉通風晾干備用；
[0016](2)隨機選取三份等質量的細骨料樣品進行篩分試驗，統計各篩孔剩余百分率，之后將三次測試得到的結果進行平均化處理，得到本次試驗細骨料的級配曲線。細骨料的累計篩余百分率分別為4.75：2.36：1.18：0.60：0.30：0.15＝0％：10.1％：29.2％：50.2％：79.4％：100％。
[0017](3)按量稱取所需細骨料進行篩分，按照0
?
0.30mm、0.30
?
0.60mm、0.60
?
1.18mm、1.18
?
2.36mm以及2.36
?
4.75mm共5個區段進行劃分備用；
[0018](4)按量稱取所需兩個相鄰粒徑區間的橡膠粉，并定量取代步驟(3)中5個區段中對應的相鄰粒徑區段，之后按照步驟(2)中的級配曲線將剩余細骨料按照級配進行混合，得到包含橡膠集料的級配細骨料；
[0019](5)按量稱取水泥，與含橡膠集料的級配細骨料混合后，加入強制式攪拌機攪拌均勻，隨后依次加入按量稱取的粗骨料、水，攪拌均勻即可；
[0020](6)將步驟(5)所得混凝土裝入模具后放置再振動臺上，振搗均勻后標準養護，得到橡膠混凝土。
[0021]優選地，所述NaOH溶液的濃度為1mol/L，采用固含量為96％氫氧化鈉片狀固體配置而成。
[0022]優選地，所述在NaOH溶液中浸泡時間為1個小時，且每隔10分鐘攪拌1次。
[0023]優選地，在篩分試驗中，三份細骨料樣品均為500g。
[0024]本專利技術的有益效果為：
[0025]1)針對現有橡膠混凝土中抗壓強度低、耐久性較差、收縮性較大等問題，提出了一種連續粒徑的級配橡膠混凝土及其制備方法。該方式從橡膠集料取代細骨料過程中無法保證取代部分級配連續性的問題著手，提出了采用連續粒徑的橡膠集料定量取代細骨料顆粒級配中的相應的區段范圍，從而保證取代前后細骨料級配的連續性。該方法有利于減小橡膠顆粒取代細骨料后導致力學性能劣化的程度，提高橡膠混凝土內部孔徑分布均勻，減小橡膠混凝土收縮，使得橡膠混凝土的力學和耐久性能得到較大程度提升。
[0026]2)本專利技術中通過橡膠顆粒取代天然細骨料，使得混凝土的延性和抗沖擊性能得到了顯著提高，同時，通過優化橡膠集料的取代方式和添加微硅粉進一步彌補了由于橡膠顆粒的加入導致混凝土力學性能下降的影響。
[0027]3)本專利技術涉及的橡膠顆粒來自于廢舊輪胎再處理、再利用。橡膠顆粒取代混凝土中的天然細骨料，將有利于減小天然骨料的消耗。因此，本專利技術積極響應我國提出的“碳達峰、碳中和”政策，也將為廢舊輪胎的處理和天然骨料的短缺問題的解決提供參考。
具體實施方式
[0028]為了更清楚的說明本專利技術，對本專利技術的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本專利技術的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本專利技術的可實施范圍的限定。
[0029]本專利技術針對現有研究中關于橡膠集料取代細骨料過程中無法保證取代部分級配連續，首次提出了連續粒徑橡膠顆粒特定取代天然細骨料級配中相應粒徑范圍的取代方
法。這一取代方法將最大程度保證橡膠混凝土的級配連續，得到力學和耐久性能均較好的橡膠混凝土。
[0030]本專利技術期望通過調整橡膠粉的取代方式，優化混凝土內部孔徑分布，提高其力學和動力性能。提出了連續橡膠粉粒徑取代細骨料級配中相應的區段范圍，維持其余區段不變的取代方式。本專利技術旨在解決橡膠粉混凝土力學性能劣化提供相應的解決方法，推動橡膠粉混凝土在實際工程中的進一步應用。同時，也期望為橡膠粉混凝土的后續發展提供相應的參考和依據。
[0031]本次專利技術首次以橡膠取代部分的顆粒級配出發，提出橡膠顆粒取代細骨料前后應保證級配的連續性這一概念。所述的橡膠級配混凝土在力學性能、耐久性、收縮性等方面本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土及其制備方法，其特征在于，按照重量份數計算，包括下述原料：水泥420份、細骨料553.5
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615份、粗骨料1194份、橡膠粉24.78份和水210份；其中，橡膠粉粒徑為0
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0.3mm、0.3
?
0.6mm，分別取代天然細骨料中粒徑為0
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0.3mm、0.3
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0.6mm的區段；或橡膠粉的粒徑區間為0.3
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0.6mm、0.6
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1.18mm，分別取代天然細骨料中0.3
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0.6mm和0.6
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1.18mm區段；或橡膠粉的粒徑區間為0.6
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1.18mm、1.18
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2.36mm，分別取代天然細骨料中0.6
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1.18mm、1.18
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2.36mm區段；或橡膠粉的粒徑區間為1.18
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2.36mm、2.36
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4.75mm，分別取代天然細骨料中1.18
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2.36mm、2.36
?
4.75mm區段。2.根據權利要求1所述的一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土及其制備方法，其特征在于，所述水泥為P
·
O42.5普通硅酸鹽水泥。3.根據權利要求1所述的一種連續粒徑的級配橡膠粉混凝土及其制備方法，其特征在于，所述細骨料為2區級配中砂，細度模數為2.69。4.根據權利要求1所述的一種固定粒徑的級配橡膠混凝土及其制備方法，其特征在于，所述的細骨料的累計篩余百分率分別為4.75：2.36：1.18：0.60：0.30：0.15＝0％：10.1％：29.2％：50.2％：79.4％：100％。5.根據權利要求1所述的一種固定粒徑的級配橡膠混凝土及其制備方法，其特征在于，所述橡膠粉為廢舊輪胎研磨得到，粒徑區間為0
?
【專利技術屬性】
技術研發人員：任鳳鳴，莫金旭，王慶，田時雨，葉耀鴻，熊劍榮，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：發明
國別省市：
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