[发明专利]一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法

说明书

本发明公开一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法，包括以下步骤：橡胶混凝土试样制备、橡胶混凝土试样处理、观测试样切块微观结构形貌、测量试样切片孔隙结构和分析微观结构与宏观强度的关系；本发明先通过扫描电镜系统对试样切块进行微观结构观察，再通过直线导线法对试样切片上的孔隙结构进行测量，之后通过采用液压伺服万能试验机对橡胶混凝土进行抗压强度试验，从而通过微观结构试验和宏观力学性能试验分析得出橡胶混凝土的微观结构对其宏观强度的影响，进而对橡胶混凝土在水利、土木和交通等方面的性能预测及改善提供极大的帮助，本发明的分析方法科学严谨，贴合实际，分析得出的结论具有代表性。

技术领域

本发明涉及材料性能分析技术领域，尤其涉及一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法。

背景技术

橡胶混凝土是在制备水泥砂浆或混凝土时，用橡胶乳液及辅助外加剂和水泥一起拌和成型、固化形成的混凝土，具有优越的抗冲耐磨性能，同时能较好地解决废弃橡胶制品回收难题,与普通混凝土相比，橡胶混凝土在抗冲磨、抗裂、抗渗、抗冻、抗震等性能方面具有更好的表现，且能有效减少天然骨料的使用和废旧橡胶制品的堆积，在水利工程中有较好的应用前景,但随着橡胶掺量的增加，橡胶混凝土强度不断下降，在一定程度上限制了其工程应用；

为促进橡胶混凝土在水利、土木、交通等实际工程中的推广应用，需要对橡胶混凝土的结构强度和断裂性能进行分析，用以揭示橡胶混凝土强度降低机理，并延长混凝土结构的服役寿命，但目前对橡胶混凝土强度机理的分析还较少，分析结果也大都不具备代表性，由于材料性能的宏观表现往往与其微观结构密不可分，因此，本发明提出一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法，该方法采用扫描电镜和硬化混凝土气孔结构参数分析仪分别观测了不同龄期下橡胶混凝土中水化产物、微裂纹、微孔隙等微观结构，并通过对比抗压强度试验结果分析出橡胶混凝土部分微观结构对宏观强度的影响，本发明的分析方法科学严谨，得出的结论具有代表性。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种橡胶混凝土微观结构量化分析方法，包括以下步骤：

步骤一：橡胶混凝土试样制备

先对搅拌机进行清洗并使搅拌机内壁挂浆，接着依次将称好的粗骨料、细骨料、橡胶颗粒、水泥和砂加入搅拌机并搅拌2分钟，再将称好的水加入搅拌机继续搅拌2分钟，待搅拌均匀后将混凝土卸到钢板上并立刻装入试模中，然后将试模放到振动台上并振动1分钟，待混凝土成型后对混凝土上表面进行抹面，之后用湿布对试模进行覆盖并在室内静置24h，最后对橡胶混凝土进行脱模并放入标准养护室进行养护，得到橡胶混凝土试样；

步骤二：橡胶混凝土试样处理

根据步骤一，将橡胶混凝土试样在标准养护室养护到不同的规定龄期，待养护时间达标后先通过切割机将试样切割出用于电镜扫描的长宽高为10×10×10mm的试样切块和用于孔结构分析的长宽高为100×100×15mm的试样切片，再将试样切块放入烘箱中进行加热干燥处理并设置加热温度为50℃，干燥完成后先对试样切块的观测面进行喷金，再对试样切片的观测面进行涂黑，涂黑后将试样切片放入烘箱干燥，干燥完成后在涂黑的观测面撒上一层白色硫酸钡粉并移动按压使之填充整个试样切片的观测面上的孔隙；

步骤三：观测试样切块微观结构形貌

根据步骤二，先打开扫描电镜系统并操作控制软件使样品室真空度回复至大气，再将制备完成的试样切块载入样品室并对样品室进行抽空处理，接着设置电压、电流和清晰度的参数值并通过调节倍率和教具观察试样切块观察面的水化产物形貌，然后对试样切块观察面上的微裂纹的长度、宽度和位置信息进行标记并将标记后的图片保存导出；

步骤四：测量试样切片孔隙结构