[發明專利]橡膠顆粒增重法和橡膠混凝土制備方法

有效

• 申請號: 201710567030.4
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107311495B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 李厚民
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10;C04B18/20;C04B28/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

本發明提供了一種橡膠顆粒增重法和橡膠混凝土制備方法，能夠使橡膠顆粒增重、密度變大，從而在混凝土中分布更均勻，提升橡膠混凝土的力學性能。本發明所涉及的橡膠顆粒增重法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1.取一定量的橡膠顆粒，用清水浸泡直至顆粒完全下沉，并且顆粒表面無氣泡；步驟2.取出橡膠顆粒，按體積比1:1放入摻20％的水泥速凝劑的水泥漿中攪拌；步驟3.觀察混合物稠度，加入適量的水，至混合物坍落度為6?10，再攪拌一段時間；步驟4.用鏟刀把混合物均勻攤開，使顆粒基本分開，自然晾干；步驟5.用絲網篩去多余粉末，放入水中養護數天后取出；步驟6.每隔數小時攪動顆粒一次，攪動數次后晾干至顆粒呈灰白色，得到增重處理后的橡膠顆粒。

技術領域

本發明屬于混凝土材料領域，具體涉及一種橡膠顆粒增重法和相應的橡膠混凝土制備方法。

背景技術

橡膠混凝土是一種新型的建筑材料。在混凝土中摻入橡膠顆粒不僅為解決廢舊輪胎造成的黑色污染提供了一條新的途徑，也在一定程度上提高了混凝土的韌性。橡膠混凝土的性能介于普通混凝土(剛性)和瀝青混凝土(柔性)之間，具有良好的韌性、耐久性能、抗裂性能、減震性能、抗沖擊性能和降噪隔聲性能等特點。

但從國內外學者進行的較多研究中可以看出，橡膠混凝土的實驗數據十分離散，有時甚至相互矛盾，例如Ali和Fattuhi and Clark以及劉峰、林鳳蘭等人均認為橡膠的粒徑越大，橡膠混凝土的抗壓強度下降幅度越小；而Khatib、Bayomy、Topcu以及Kew H.Y.研究結論與其正好相反。河南理工大學的張海波則認為在較低取代量下，100目的橡膠混凝土的抗壓強度高于5目的橡膠混凝土，當達到一定取代量后，兩者抗壓強度的大小關系對調。究其原因，應該是在制作橡膠混凝土時橡膠顆粒分布不均勻所致。

在對橡膠顆粒樣品檢測時，5-20目橡膠顆粒的毛體積密度在1.81g/cm³-1.83g/cm³，略大于水，但由于顆粒內含有氣體，且橡膠顆粒屬于憎水性彈性膠體合成材料，在水中處于懸浮和上浮狀態；而砂、石密度遠大于水，在水中下沉。在攪拌過程中橡膠顆粒上浮、結坨，與混凝土粘結不密實，在成型后的試樣內部，橡膠顆粒分布不均勻，從而造成橡膠混凝土力學性能較普通混凝土大幅下降、且試驗數據離散較大。因此解決橡膠混凝土中橡膠顆粒分布不均勻是眾多學者研究的新熱點。

對橡膠混凝土的試驗探究發現，由于橡膠本身密度小，其顆粒表面具有憎水性，與混凝土的其他材料在各個方面性質差異大。使得摻入混凝土內的橡膠在試件成型后分布不均勻，粘結性不好，混凝土內部裂縫發育，從而使得橡膠混凝土較普通混凝土在強度上大幅減小。為了解決橡膠混凝土的這些缺陷，國內外科研人員對改性橡膠混凝土也投入大量的實驗探究。較多學者通過對橡膠顆粒進行表面預處理來提高橡膠顆粒在混凝土中的均勻性，比較常見的是將橡膠顆粒放入NaOH、CCl₄、水、KH570、馬來酸酐(MAH)等配制的溶液中進行浸泡處理，再摻入到混凝土中研究其基本力學性能的變化。實驗結果表明：經過各種表面預處理的橡膠顆粒制成的橡膠混凝土試樣，其基本力學性能均有所提升。

上述實驗中大部分研究人員主張用化學試劑對橡膠進行浸泡，在預處理完成后摻入混凝土，其實際的試驗效果也很明顯，處理后的橡膠混凝土在不同性能上都有不同程度的改觀。其主要原理是通過橡膠顆粒的表面處理使其與砂漿粘結緊密，從而提高基礎力學性能。但橡膠顆粒密度小，表面較普通砼骨料差異性大的問題依然無法解決。這使得橡膠混凝土在制配過程中，依然存在著橡膠顆粒攪拌易結坨、振搗易上浮、成型后粘結不密實等問題。這些引起橡膠混凝土力學性能缺陷的因素，是我們亟待解決的。

發明內容

本發明是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種橡膠顆粒增重法和相應的橡膠混凝土制備方法，能夠使橡膠顆粒增重、密度變大，從而在混凝土中分布更均勻，進而提升橡膠混凝土的力學性能。

本發明為了實現上述目的，采用了以下方案。

<橡膠顆粒增重法>