[发明专利]橡胶颗粒增重法和橡胶混凝土制备方法

说明书

本发明提供了一种橡胶颗粒增重法和橡胶混凝土制备方法，能够使橡胶颗粒增重、密度变大，从而在混凝土中分布更均匀，提升橡胶混凝土的力学性能。本发明所涉及的橡胶颗粒增重法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.取一定量的橡胶颗粒，用清水浸泡直至颗粒完全下沉，并且颗粒表面无气泡；步骤2.取出橡胶颗粒，按体积比1:1放入掺20％的水泥速凝剂的水泥浆中搅拌；步骤3.观察混合物稠度，加入适量的水，至混合物坍落度为6‑10，再搅拌一段时间；步骤4.用铲刀把混合物均匀摊开，使颗粒基本分开，自然晾干；步骤5.用丝网筛去多余粉末，放入水中养护数天后取出；步骤6.每隔数小时搅动颗粒一次，搅动数次后晾干至颗粒呈灰白色，得到增重处理后的橡胶颗粒。

技术领域

本发明属于混凝土材料领域，具体涉及一种橡胶颗粒增重法和相应的橡胶混凝土制备方法。

背景技术

橡胶混凝土是一种新型的建筑材料。在混凝土中掺入橡胶颗粒不仅为解决废旧轮胎造成的黑色污染提供了一条新的途径，也在一定程度上提高了混凝土的韧性。橡胶混凝土的性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间，具有良好的韧性、耐久性能、抗裂性能、减震性能、抗冲击性能和降噪隔声性能等特点。

但从国内外学者进行的较多研究中可以看出，橡胶混凝土的实验数据十分离散，有时甚至相互矛盾，例如Ali和Fattuhi and Clark以及刘峰、林凤兰等人均认为橡胶的粒径越大，橡胶混凝土的抗压强度下降幅度越小；而Khatib、Bayomy、Topcu以及Kew H.Y.研究结论与其正好相反。河南理工大学的张海波则认为在较低取代量下，100目的橡胶混凝土的抗压强度高于5目的橡胶混凝土，当达到一定取代量后，两者抗压强度的大小关系对调。究其原因，应该是在制作橡胶混凝土时橡胶颗粒分布不均匀所致。

在对橡胶颗粒样品检测时，5-20目橡胶颗粒的毛体积密度在1.81g/cm³-1.83g/cm³，略大于水，但由于颗粒内含有气体，且橡胶颗粒属于憎水性弹性胶体合成材料，在水中处于悬浮和上浮状态；而砂、石密度远大于水，在水中下沉。在搅拌过程中橡胶颗粒上浮、结坨，与混凝土粘结不密实，在成型后的试样内部，橡胶颗粒分布不均匀，从而造成橡胶混凝土力学性能较普通混凝土大幅下降、且试验数据离散较大。因此解决橡胶混凝土中橡胶颗粒分布不均匀是众多学者研究的新热点。

对橡胶混凝土的试验探究发现，由于橡胶本身密度小，其颗粒表面具有憎水性，与混凝土的其他材料在各个方面性质差异大。使得掺入混凝土内的橡胶在试件成型后分布不均匀，粘结性不好，混凝土内部裂缝发育，从而使得橡胶混凝土较普通混凝土在强度上大幅减小。为了解决橡胶混凝土的这些缺陷，国内外科研人员对改性橡胶混凝土也投入大量的实验探究。较多学者通过对橡胶颗粒进行表面预处理来提高橡胶颗粒在混凝土中的均匀性，比较常见的是将橡胶颗粒放入NaOH、CCl₄、水、KH570、马来酸酐(MAH)等配制的溶液中进行浸泡处理，再掺入到混凝土中研究其基本力学性能的变化。实验结果表明：经过各种表面预处理的橡胶颗粒制成的橡胶混凝土试样，其基本力学性能均有所提升。

上述实验中大部分研究人员主张用化学试剂对橡胶进行浸泡，在预处理完成后掺入混凝土，其实际的试验效果也很明显，处理后的橡胶混凝土在不同性能上都有不同程度的改观。其主要原理是通过橡胶颗粒的表面处理使其与砂浆粘结紧密，从而提高基础力学性能。但橡胶颗粒密度小，表面较普通砼骨料差异性大的问题依然无法解决。这使得橡胶混凝土在制配过程中，依然存在着橡胶颗粒搅拌易结坨、振捣易上浮、成型后粘结不密实等问题。这些引起橡胶混凝土力学性能缺陷的因素，是我们亟待解决的。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种橡胶颗粒增重法和相应的橡胶混凝土制备方法，能够使橡胶颗粒增重、密度变大，从而在混凝土中分布更均匀，进而提升橡胶混凝土的力学性能。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案。

<橡胶颗粒增重法>