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摘 要:橡胶集料混凝土是一种新型的建筑材料，表现出一系列与普通混凝土显著不同的性能，如抗开裂性能强、抗渗、抗氯离子侵蚀性能高等，这些独特的性能与它的微观结构密切相关。因此，从微观角度进一步“解析”橡胶集料混凝土具有十分重要的意义。
关键词：废橡胶粉;橡胶表面处理;水泥混凝土;界面;机理
Abstract: Crumb rubber concrete is a new kind of construction material with a series of performance different from the common concrete such as high crack resistance, seepage resistance, erosion resistance of chloridion. And the excellent performance is closely related to the its microstructure. So it is of important significance to further analyze the crumb rubber concrete from microcoic point.
Key words: crumb rubber; rubber covering treatment; cement concrete; interface; mechani
2095-2104（2012）
1橡胶混凝土研究的背景
近十几年来，循环经济已逐步发展为大规模的社会实践活动，循环经济以最有效的利用资源和保护环境为基础，追求社会效益和经济效益的高度统一，实现可持续发展。随着汽车步入中国普通家庭，废旧轮胎的处理己经成为我国发展循环经济工作中的一个重要课题。用废旧轮胎胶粉改性高强混凝土的性能，可以减低高强混凝土在火灾高温下的爆裂性，在高强混凝土的强度损失不大的前提下减低混凝土的刚度，可以提高高强混凝土材料的变形兼容性;橡胶混凝土路面能够减少、减窄或消除伸缩缝
2研究技术路线
文章以橡胶混凝土为研究对象，采用理论分析和试验相结合的方法，采用30，80目橡胶粉，分别以水泥质量的1%直接掺入到水泥混凝土中，分析不同目数橡胶粉及不同的对橡胶粉表面的处理方式对水泥混凝土性能的影响，研究橡胶混凝土的粘结机理。
本文所采用的主要研究方法有:
（1）试验研究：主要包括SEM试验，X射线衍射试验（XRD）；
（2）理论分析：橡胶集料与水泥界面粘结机理。
3研究方法
将橡胶粉以不同的处理方式分别掺入到水泥混凝土中，分析橡胶粉的掺入以及对橡胶粉进行不同的处理方式对水泥混凝土的影响。试验分别将橡胶粉用水洗，氢氧化钠溶液及盐酸溶液进行处理，通过X射线衍射仪和扫描电镜分析橡胶混凝土的组成及其结构，初步得出橡胶混凝土制备过程中的粘结机理。
5实验过程
（1）确定实验橡胶颗粒目数，选30目，80目。
（2）确定各组橡胶微粒与水泥，水，石子，砂的配比，并确定1-9组的用量。
（3）确定所采用的三种对橡胶粉的预处理方法，酸蚀、碱蚀、水处理对橡胶颗粒粗糙表面进行预处理。并确定1-9组的处理方式。
（4）配置H Cl溶液和Na OH溶液：实验室购写12mol/L的H Cl溶液，取120g水配置成2mol/L左右的H Cl溶液；实验室购有瓶装氢氧化钠片状样品，取150g水配置成2mol/L左右的Na OH溶液。
（5）分别取适量30目，80目橡胶粉，并标记2-8组。
按照配比分别制备1组水泥混凝土及2-9组橡胶水泥混凝土。
脱模，水中养护至28天。
第十四天，取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并将1组，2组，6组，8组试样磨成粉，用x射线衍射仪分析，标记W1，W2，W3，W4，进行图谱分析。取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并制成标准样放入扫描电子显微镜观察并照相，标记成组13-22。13对应1组，14对应2组，15对应3组，16对应4组，17对应5组，18对应6组，19对应7组，20对应8组，21对应9组，22对应80目橡胶粉。对图片进行分析。
第二十八天，再取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并制成标准样放入扫描电子显微镜观察并照相，并分析。
研究粘结机理，分析，阐述。
各组的处理方式与配方
橡胶集料混凝土中集料与水泥石的界面可分为两种，一种是砂石集料与水泥石之间形成的界面，另外一种是橡胶集料与水泥石形成的新的界面。
尽管水泥的化学成分复杂，并且在发生水化反应时会释放出大量的热，然而在掺入橡胶集料的水泥砂浆中，并没有发现新物相结构的生成。
8XRD 试验研究
试验对象共有三种：未掺加橡胶集料的水泥砂浆样品，掺加橡胶集料的水泥砂浆样品，进行表面处理过的掺加橡胶集料的水泥砂浆样品。 通过XRD试验把掺橡胶集料的样品与未掺橡胶集料的样品相比，各物相结构特征峰的位置均发生一致重合。各特征峰只有强度的相对变化，而没有位置的改变。这一试验结果表明，橡胶集料混凝土中没有新物相结构的生成。
9 胶粉的酸，碱浸泡处理
在橡胶生产中，需引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒的活化剂等，因此，由废旧轮胎制备的胶粉、胶粒将不可避免地含有硬脂酸锌。粉状且有滑腻感的硬脂酸锌将会降低胶粉、胶粒与水泥砂浆的粘结力。根据文献的论述，胶粉、胶粒在Na OH等强碱溶液和H Cl等强酸中浸泡不会改变物理力学性能，因此，可采用浸泡Na OH溶液和H Cl溶液的方法来去除胶粉、胶粒中的硬脂酸锌。
10 浸泡工序
胶粉、胶粒与水的密度大体相同，加上表面张力的作用，充分浸泡变得非常困难。在实际操作中，采用多搅拌、勤加水、常振捣、清水洗，使浸泡效率和浸泡质量提高。具体的操作工序如下:
关键词：废橡胶粉;橡胶表面处理;水泥混凝土;界面;机理
Abstract: Crumb rubber concrete is a new kind of construction material with a series of performance different from the common concrete such as high crack resistance, seepage resistance, erosion resistance of chloridion. And the excellent performance is closely related to the its microstructure. So it is of important significance to further analyze the crumb rubber concrete from microcoic point.
Key words: crumb rubber; rubber covering treatment; cement concrete; interface; mechani
2095-2104（2012）
1橡胶混凝土研究的背景
近十几年来，循环经济已逐步发展为大规模的社会实践活动，循环经济以最有效的利用资源和保护环境为基础，追求社会效益和经济效益的高度统一，实现可持续发展。随着汽车步入中国普通家庭，废旧轮胎的处理己经成为我国发展循环经济工作中的一个重要课题。用废旧轮胎胶粉改性高强混凝土的性能，可以减低高强混凝土在火灾高温下的爆裂性，在高强混凝土的强度损失不大的前提下减低混凝土的刚度，可以提高高强混凝土材料的变形兼容性;橡胶混凝土路面能够减少、减窄或消除伸缩缝
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，改善混凝土路面高噪声、高震动、易开裂的缺点;同时橡胶混凝土所具有的轻质、隔热、隔音性能为开发新型节能建筑材料及废旧轮胎的再生利用提供了很好的前景。2研究技术路线
文章以橡胶混凝土为研究对象，采用理论分析和试验相结合的方法，采用30，80目橡胶粉，分别以水泥质量的1%直接掺入到水泥混凝土中，分析不同目数橡胶粉及不同的对橡胶粉表面的处理方式对水泥混凝土性能的影响，研究橡胶混凝土的粘结机理。
本文所采用的主要研究方法有:
（1）试验研究：主要包括SEM试验，X射线衍射试验（XRD）；
（2）理论分析：橡胶集料与水泥界面粘结机理。
3研究方法
将橡胶粉以不同的处理方式分别掺入到水泥混凝土中，分析橡胶粉的掺入以及对橡胶粉进行不同的处理方式对水泥混凝土的影响。试验分别将橡胶粉用水洗，氢氧化钠溶液及盐酸溶液进行处理，通过X射线衍射仪和扫描电镜分析橡胶混凝土的组成及其结构，初步得出橡胶混凝土制备过程中的粘结机理。
4 预处理方法
4.1 碱处理方式
分别取适量30目，80目橡胶粉，将其放人碱性溶液（Na OH）浸泡1h，然后用水冲洗，之后取适量制橡胶混凝土。4.2 酸处理方式
分别取适量30目，80目橡胶粉，将其放人酸性溶液（H Cl）浸泡1h，然后用水冲洗，之后取适量制橡胶混凝土。4.3 水处理方式
分别取适量30目，80目橡胶粉，将其放人水中浸泡1h，之后取适量制橡胶混凝土。5实验过程
（1）确定实验橡胶颗粒目数，选30目，80目。
（2）确定各组橡胶微粒与水泥，水，石子，砂的配比，并确定1-9组的用量。
（3）确定所采用的三种对橡胶粉的预处理方法，酸蚀、碱蚀、水处理对橡胶颗粒粗糙表面进行预处理。并确定1-9组的处理方式。
（4）配置H Cl溶液和Na OH溶液：实验室购写12mol/L的H Cl溶液，取120g水配置成2mol/L左右的H Cl溶液；实验室购有瓶装氢氧化钠片状样品，取150g水配置成2mol/L左右的Na OH溶液。
（5）分别取适量30目，80目橡胶粉，并标记2-8组。
按照配比分别制备1组水泥混凝土及2-9组橡胶水泥混凝土。
脱模，水中养护至28天。
第十四天，取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并将1组，2组，6组，8组试样磨成粉，用x射线衍射仪分析，标记W1，W2，W3，W4，进行图谱分析。取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并制成标准样放入扫描电子显微镜观察并照相，标记成组13-22。13对应1组，14对应2组，15对应3组，16对应4组，17对应5组，18对应6组，19对应7组，20对应8组，21对应9组，22对应80目橡胶粉。对图片进行分析。
第二十八天，再取1至9组样品少许，在鼓风干燥机中烘干30min，并制成标准样放入扫描电子显微镜观察并照相，并分析。
研究粘结机理，分析，阐述。
各组的处理方式与配方
6 SEM图像分析
通过利用扫描电镜 (SEM)观测橡胶混凝土中橡胶与混凝土界面的微观形貌，分析研究对橡胶粉表面不同的处理方式对橡胶混凝土粘结的影响。7 SEM试验结果分析综合
通过不同处理方式的橡胶混凝土的形态对比，没有观测到其他物质出现，可见掺入的胶粉并不参与水化反应，只是作为混凝土组分中的惰性物质而存在。且发现结构中的粘结性有差别，必是内部组成发生变化，需要进一步通过XRD分析得出。橡胶集料混凝土中集料与水泥石的界面可分为两种，一种是砂石集料与水泥石之间形成的界面，另外一种是橡胶集料与水泥石形成的新的界面。
尽管水泥的化学成分复杂，并且在发生水化反应时会释放出大量的热，然而在掺入橡胶集料的水泥砂浆中，并没有发现新物相结构的生成。
8XRD 试验研究
试验对象共有三种：未掺加橡胶集料的水泥砂浆样品，掺加橡胶集料的水泥砂浆样品，进行表面处理过的掺加橡胶集料的水泥砂浆样品。 通过XRD试验把掺橡胶集料的样品与未掺橡胶集料的样品相比，各物相结构特征峰的位置均发生一致重合。各特征峰只有强度的相对变化，而没有位置的改变。这一试验结果表明，橡胶集料混凝土中没有新物相结构的生成。
9 胶粉的酸，碱浸泡处理
在橡胶生产中，需引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒的活化剂等，因此，由废旧轮胎制备的胶粉、胶粒将不可避免地含有硬脂酸锌。粉状且有滑腻感的硬脂酸锌将会降低胶粉、胶粒与水泥砂浆的粘结力。根据文献的论述，胶粉、胶粒在Na OH等强碱溶液和H Cl等强酸中浸泡不会改变物理力学性能，因此，可采用浸泡Na OH溶液和H Cl溶液的方法来去除胶粉、胶粒中的硬脂酸锌。
10 浸泡工序
胶粉、胶粒与水的密度大体相同，加上表面张力的作用，充分浸泡变得非常困难。在实际操作中，采用多搅拌、勤加水、常振捣、清水洗，使浸泡效率和浸泡质量提高。具体的操作工序如下: