２０１１年第Ｏ３期　总第１５３期　福　建　建　筑　Ｆｕｊｉａｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｎｏ０３・２０１１　Ｖｏ１・１５３　

废旧橡胶再生混凝土抗压性能试验研究　龙秀海吴炎海　（广东工业大学土木与交通工程学院广东广州　５１０００６）　摘要：本文通过１１组再生混凝土立方体抗压强度试验，以再生粗骨料取代率和废旧橡胶粒的掺量两个参数作为变量，研究了废　旧橡胶再生混凝土的抗压性能和破坏特征。试验结果表明：橡胶颗粒降低了再生混凝土的抗压强度，但能有效提高再生混凝土的　延性。　关键词：再生混凝土抗压性能破坏特征试验研究　中图分类号：ＴＵ５２８．５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４－－６１３５（２０１１）Ｏ３一ｏｏ９Ｏ一０３　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｎ　Ｒｅｃｙｃｌｅｄ　Ａｇｇｒｅｇａｔｅ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｉｔｈ　Ｗａｓｔｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｌｏｎｇ　Ｘｉｕｈａｉ　Ｗｕ　Ｙａｎｈａｉ　（Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０００６）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｏｎ　１　１　ｇｒｏｕｐｓ　ｔｅｓｔｓ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｕｂｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｗｉｔｈ　ｔｗｏ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅ—　ｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏａｒｓｅ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｒｕｂｂｅｒ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔＯ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｆａｉｌ—　ｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｉｔｈ　ｗａｓｔｅ　ｒｕｂｂｅｒ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓ—　ｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｂｕｔ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｕｂｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏ引言　目前我国每年因拆除建筑和新建建筑产生的固体废弃物　达３亿ｔ以上，其中５Ｏ　～６Ｏ　为废弃混凝土，其巨大处理费　用和由此引发的环境问题十分突出ｌ】　］。再生混凝土是指将　废弃混凝土块经过加工、破碎、分级后，按一定的比例混合形成　再生骨料，部分或全部代替天然骨料（主要是粗骨料）配制而成　的新混凝土，其中再生粗骨料质量占粗集料总质量（天然粗骨　料和再生粗骨料质量之和）的百分率成为再生粗骨料取代　率　３］。再生混凝土技术通过对废弃混凝土的有效回收利用，既　能减少废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然砂石，对于实　现混凝土的可持续发展具有重要意义。　随着汽车工业的飞速发展，废旧轮胎也急剧增加，２００４年　我国产生１亿多条废旧轮胎，并以每年１５％左右的速度递增。　废旧轮胎不易降解，填埋后对环境的污染较大，焚烧会污染大　气，如何处理日益增加的废旧轮胎已经成为一个严重的环境问　题＿４］。将废旧轮胎用于再生混凝土能同时解决环境污染和资　源短缺两大问题，并产生良好的经济效益和社会效益。本文通　过在再生混凝土中添加废旧橡胶颗粒对再生混凝土进行改性，　以再生粗骨料取代率和橡胶颗粒掺量两个参数作为变量来研　究改性再生混凝土的立方体抗压性能和破坏特征。　１试验概况　１．１试验原材料　（１）广州石井水泥厂生产的Ｐ・Ｓ・Ａ矿渣硅酸盐水泥，其　作者简介：龙秀海，男，１９８３年出生，硕士研究生。　收稿日期：２０１１一Ｏ３—０９　资助项目：广东省教育厅人才引进资助项目（０９００４９）　强度等级为３２．５Ｒ。　（２）普通自来水。　（３）普通河砂，中砂，连续级配。　（４）粗骨料：①天然粗骨料：５～２０ｍｍ连续级配的碎石。　②再生粗骨料：深圳绿发鹏程公司生产的５～２０ｍｍ连续级配　的再生骨料。粗骨料的基本性能见表１。　（５）再生橡胶颗粒由东莞方达环宇环保科技有限公司生　产，粒径范围均为１．０目～３．０目。橡胶颗粒技术指标见表２。　表１粗骨料的基本性能　

注：吸水率为３０ｍｉｎ测得的吸水率。　表２橡胶颗粒技术指标　

１．２试验酉　合比　本文根据《普通混凝土配合比设计规程》采用再生骨料预　吸水方法［５　进行再生混凝土的配合比设计。该方法将再生混　凝土的用水量分为两部分：一部分为拌合水，用来参与水泥的　水化反应；另一部分为再生粗骨料所吸附的水，它是再生粗骨　料吸水致饱和面干状态所需要的水分，通常假定这部分不参加　水泥的水化反应。本次试验根据再生粗骨料的有效吸水率约　４　（见表１）来求得吸附水的用量，各种掺料按胶凝材料质量　百分比外掺入再生混凝土，天然粗骨料和再生粗骨料的含量根　据再生粗骨料的取代率来确定。试验配合比设计如表３所示。

　２０１１年Ｏ３期总第１５３期　龙秀海・废旧橡胶再生混凝土抗压性能试验研究　・９２・　２．２橡胶改性再生混凝土立方体抗压试验结果分析　从图２可以看出，２８ｄ橡胶改性再生？昆凝土立方体抗压强　度，在两个再生粗骨料取代率下，随橡胶粒掺量的增加基本上　呈线性下降趋势。在３Ｏ　再生粗骨料取代率下，当掺量为　２　、５　、８　、１１　时，强度分别为４６．９ＭＰａ、４４．５ＭＰａ、４１．　９ＭＰａ、３９．１ＭＰａ，与普通再生混凝土（掺量为０　，强度为５１．　６ＭＰａ）相比，降幅分别为９．２　、１３．８　、１８．７　、２４．２　；在　６０　再生粗骨料取代率下，当掺量为２　、５　、８　、１１　时，强　度分别为４５．５ＭＰａ、４０．１ＭＰａ、３９．２ＭＰａ、３６．７ＭＰａ，与普通再　生混凝土（掺量为０　，强度为４７．５ＭＰａ）相比，降幅分别为４．　３　、１５．５　、１７．４　、２２．８　。这是由于再生橡胶颗粒表面为　憎水性，与无机胶凝材料不浸润，因此与混凝土基体的界面结　合较为脆弱，导致混凝土强度降低【６］。　从另一方面看，在相同橡胶颗粒掺量下，再生粗骨料取代　率为３Ｏ　的再生混凝土抗压强度均高于取代率为６Ｏ　的再生　混凝土。这一点也可以由图３看出，再生混凝土的立方体抗压　强度随着再生粗骨料的增加而降低。取代率为３Ｏ　，６Ｏ　时，　抗压强度分别为天然混凝土的９８．５　、９０．６　。其原因可以　从再生粗骨料对混凝土抗压强度有正负效应两个方面分析：①　正效应，再生粗骨料具有吸水率高的特点，在搅拌过程中吸收　了部分拌合水使得水灰比相对减小从而提高混凝土的强度。　由于本试验为了保证再生混凝土的工作性能，对再生骨料进行　了预吸水处理，使得再生粗骨料的对混凝土强度的正效应大大　降低；②负效应，再生粗骨料也具有表观密度低、空隙率高、压　碎值大的特点（见表１），使再生粗骨料与新旧砂浆之间粘结较　为薄弱；同时由于再生粗骨料内部出现了积累损伤，在轴向压　力作用下，骨料损伤部位容易出现应力集中，从而导致混凝土　强度降低。　

０％　２％　５％　８％　ｌ　ｌ％　掺量　图２橡胶改性再生混凝土立方体抗压强度　表３根据试件２８天立方体抗压强度，以天然混凝土（Ｎｃ）　抗压强度５２．４　ＭＰａ作为基准，将不同类型再生混凝土抗压强　度占天然混凝土强度百分比做对比。从表３可见，不同类型改　墨　、　爱　ｊ　５２　５０　４８　４６　ｒ＝Ｏ％　ｒ＝３０％　ｒ：６０％　再生粗骨料取代率　图３再生混凝土立方体抗压强度　性再生混凝土抗压强度均低于基准混凝土强度，且都随着掺量　的增加而降低。但改性再生混凝土的强度为基准混凝土强度　的７０．０％～９８．５　，完全满足工程应用的要求。建议在实际　工程应用中采用再生粗骨料取代率为３Ｏ％～６０　，橡胶颗粒　掺量为５％～８　的橡胶颗粒再生混凝土（其强度为基准混凝　土强度的７４．８　～８４．９　），较为经济与安全。　３结论　（１）橡胶改性再生混凝土立方体试件在极限荷载下基本上　可以保持原有形状，而且在开裂后还能承受较长时间的荷载。　橡胶颗粒的加入，橡胶颗粒的存在能有效增加混凝土的延性。　（２）橡胶改性再生混凝土立方体抗压强度低于基准混凝土　强度，且随橡胶颗粒掺量的增加其强度基本上呈线性下降趋　势；在相同橡胶颗粒掺量下，再生粗骨料取代率为３０　的再生　混凝土抗压强度均高于取代率为６Ｏ％的再生混凝土；建议在　实际工程应用中采用取代率为３Ｏ　～６０　，橡胶颗粒掺量为　５　～８　的橡胶颗粒再生混凝土较为经济与安全。　参考文献　Ｅ１］孙岩，孙可伟，郭远臣再生混凝土的利用现状及性能　研究口］＿混凝土，２００９（１０）：１１６—１１９．　［２］周宏敏，柴俊，柴华，等．再生骨料混凝土技术及其研　究现状［Ｊ］．混凝土，２００８（１２）：７５—７６．　［３］肖建庄．再生混凝土［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　社．２００８．　［４］Ｐｉｅｔｅｒ　Ｊ．Ｈ．ｖａｎ　Ｂｅｕｋｅｒｉｎｇ，Ｍａｒｃｏ八Ｊａｎｓｓｅｎ．　Ｔｒａｄｅ　ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｏｆ　ｕｓｅｄ　ｔｙｒｅｓ　ｉｎ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　ａｎｄ　Ｅａｓｔｅｒｎ　Ｅｕ—　ｒｏｐｅ［Ｊ］．Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，２００１（３３）：２３５　２６５．　［５］张亚梅，秦鸿根．再生混凝土配合比设计初探口］．混　凝土与水泥制品，２０Ｏ２（１）：７—９　Ｅ６］莫晓东，郭永昌，黄海滨，吴炎海．钢纤维橡胶沥青改　性再生混凝土抗压性能试验研究［Ｊ］．混凝土，２０１０（３）：１０２—　１Ｏ４．　弘　的　墨一

　疆董