[發明專利]一種測試橡膠集料與水泥石界面粘結強度的裝置及方法

無效

• 申請號: 200710177054.5
• 申請日: 2007-11-09
• 公開（公告）號: CN101149332A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 李悅;王敏;金彩云
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于建筑材料測試技術領域。具體說是一種測試橡膠集料與水泥石界面粘結強度的裝置及方法，該方法測試原理科學，測試過程簡單方便，測試結果能夠準確地反映橡膠集料混凝土中橡膠顆粒與水泥石基體之間的界面粘結強度。

背景技術

將廢舊輪胎破碎成橡膠顆粒摻加在水泥混凝土中制備出橡膠集料混凝土，其具有韌性好、抗沖擊、減震抗震、輕質保溫、降噪隔音、透氣透水等優點。但是橡膠集料混凝土的強度較低，在一定程度上限制了其工程應用，目前提高該種混凝土強度的重要方法就是橡膠集料在摻入混凝土前進行表面預處理，提高橡膠集料一水泥混凝土基體之間的界面粘結強度，進而提高橡膠集料混凝土的整體抗壓強度。但是對于橡膠集料與水泥石基體的界面粘結強度到目前為止還沒有科學的測量方法能夠很好地測定和反映其粘結性能。

目前普遍采用的測量方法是用抗壓強度和劈裂強度來評價橡膠集料與水泥石界面的粘結強度，但實際上只是反映了橡膠集料混凝土本身的整體性能，而不能很好地反映橡膠集料與水泥石基體界面的粘結性能。此外，由于橡膠集料與水泥石基體的界面粘結力較小，如果用傳統的拉力機來測量橡膠集料水泥砂漿的粘結強度，誤差很大而且精確度很低。因此，發明一種測定橡膠集料與硬化水泥石基體界面粘結強度的方法，準確地測定和反映橡膠集料與水泥界面的粘結性能，則有利于橡膠集料混凝土技術的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于模擬橡膠集料混凝土中橡膠集料所處的真實界面粘結環境條件，提供一種測試橡膠集料與水泥石界面粘結強度的方法，本實驗方法避免了傳統方法的誤差，能夠簡單快捷、準確地測定其粘結強度，能夠很好地反映橡膠集料與水泥石界面的粘結性能。

本發明提供了一種測量橡膠集料與水泥界面粘結強度的裝置，其特征在于：采用與混凝土中的橡膠集料材質相同的圓臺形橡膠塊1，在圓臺形橡膠塊1的大直徑表面上固定一個拉環2，通過定滑輪3連接另一端的托盤4，在托盤4上放入砝碼5。

本發明的技術方案是：首先加工出圓臺形橡膠塊1，要求其與混凝土中的橡膠集料材質相同，可以在圓臺形橡膠塊1的小直徑底面涂抹待測量的界面處理劑6，然后將小直徑底面對準新拌混凝土7并埋入一定深度，埋入深度應超過水泥混凝土7上表面浮漿層。當到達一定齡期后，通過定滑輪3連接另一托盤4，在托盤4中添加砝碼5，直到圓臺形橡膠塊1脫離水泥混凝土7基體為止，以此拉力來測量橡膠集料與水泥混凝土集體的界面粘結強度。

具體測試步驟如下：

1、加工出圓臺形橡膠塊1，要求其與混凝土中的橡膠集料材質相同，在圓臺形橡膠塊1的大直徑表面上固定一個拉環2；

2、在圓臺形橡膠塊1的小直徑表面及側面用砂紙進行打磨，用1％的NaOH溶液清洗以達到去除橡膠表面油污的作用。在圓臺形橡膠塊1的小直徑表面涂抹待測試的界面處理劑6，也可以不做任何處理；

3、將處理好的圓臺形橡膠塊1的小直徑表面向下，埋入新拌水泥砂漿或混凝土7中，埋入深度應超過水泥混凝土7的上表面浮漿層；

4、到達測試齡期后，通過定滑輪3連接圓臺形橡膠塊1大直徑表面4中加入砝碼拉環2和托盤4，在托盤5，直到使圓臺形橡膠塊1從水泥砂漿或混凝土7中拉出為止，然后讀出托盤4中砝碼5的累計數量，最后計算出圓臺形橡膠塊1與水泥砂漿或混凝土7基體之間的界面粘結強度。

附圖說明：

圖1為測量橡膠集料與水泥界面粘結強度的試驗裝置示意圖

其中1為圓臺形橡膠塊、2為拉環、3為定滑輪、4為托盤、5為砝碼、6為界面處理劑、7為水泥砂漿或混凝土。

具體實施方式

為了測試不同橡膠界面劑改善水泥混凝土基體——橡膠集料之間界面粘結強度的效果，試驗中選取了三種不同的界面處理劑：鈦酸酯偶聯劑、苯乙烯-丙烯酸酯-有機硅偶聯劑共聚物、硅氧烷偶聯劑，并且結合附圖按照以下步驟進行試驗。

1、制成4個圓臺形橡膠塊1，小直徑表面的直徑為6cm，大直徑表面的直徑為10cm，用環氧樹脂粘結劑在圓臺形橡膠塊1的大直徑表面固定拉環2，再用砂紙打磨圓臺形橡膠塊1的小直徑表面及側面，用1％NaOH水溶液清洗小直徑表面及側面，在三塊圓臺形橡膠塊1的小直徑表面分別涂抹上述三種偶聯劑6；

2、把1個空白圓臺形橡膠塊1和3個涂抹過偶聯劑6的圓臺形橡膠塊1分別埋入新拌水泥混凝土7中，埋入深度大約1cm左右，超過了混凝土7表面浮漿層。

3、養護3天后，通過定滑輪3連接圓臺形橡膠塊1大直徑表面拉環2和托盤4，并在托盤4中放入一定數量的砝碼5，直到圓臺形橡膠塊1拉出水泥混凝土7的表面為止，記錄不同的拉力數據。

4、計算粘結強度