废旧橡胶颗粒对粉煤灰加气混凝土砌块性能的影响(上)

废旧橡胶颗粒对粉煤灰加气混凝土砌块性能的影响

张海波  师广岭  兰园钢  尚海涛  常青波  吴晓宇

(河南理工大学材料科学与工程学院)

0 引言

随着国民经济的高速增长，汽车及橡胶工业迅速崛起，橡胶制品越来越多，随之而来的废旧橡胶也逐渐增多，其主要来源有废旧轮胎、废旧橡胶制品及边角料等，造成了大量废弃物的堆积，成为污染自然环境、破坏植被生长、影响人类健康、危机生态平衡的最有害垃圾之一。大量的废旧轮胎已经成为影响人类健康的有害垃圾之一，如何处理汽车废旧轮胎一直是世界各国环保研究的重点。橡胶混凝土在解决废旧轮胎带来的环境破坏和资源浪费问题方面，完全符合当今绿色建筑发展要求。近年来，橡胶集料混凝土作为一种新型混凝土材料具有质量轻、韧性高、变形大、抗冲击性强、干缩性小、导热低、吸声性好等突出特点，不但弥补了传统水泥混凝土的诸多缺陷，而且消纳了大量不宜降解的工业固体废弃物——汽车轮胎。橡胶混凝土的变形性能良好，具有很高的抗疲劳荷载与很好的能量耗散能力和抗冲击能力，其抗冻融能力及抗渗透能力也得到了一定程度的提高。由于橡胶颗粒是一种以无机填料填充的并具有一定交联度的弹性体，从而使其作为水泥砂浆和水泥混凝土的增韧材料成为了可能。不同细度橡胶颗粒的表面状态差异很大，橡胶颗粒直径越小，表面凹凸现象越不明显。且随着水泥砂浆中橡胶取代率的不同，砂浆内部的孔隙结构也有所改善，进而影响砂浆的整体强度。与此同时，经试验表明蒸压加气混凝土以其干密度小，节土利废，隔声吸音及保温隔热等特点成为目前新型墙体材料发展中最具有潜力的材料之一。将废旧橡胶制作成橡胶颗粒加入到粉煤灰加气砌块中制作成的橡胶加气块，很具有研究意义；然而其性能变化至今还未见报道，本试验对废旧橡胶颗粒粉煤灰加气混凝土砌块的性能进行了初步研究。

1 试验原料及试验方法

1.1试验原料

试验采用天瑞集团郑州水泥有限公司产的P·O 42.5R级水泥，粉煤灰为国电荥阳煤电一体化有限公司的II级粉煤灰，石灰为荥阳市贾峪恒生建材厂磨细的生石灰，石膏为国电荥阳煤电一体化有限公司生产的脱硫石膏，铝粉为河南百盛铝业有限公司生产的加气混凝土用铝粉GLS—65型加气铝粉膏，废旧橡胶颗粒为北京平安创世体育设施有限公司生产的26目(粒径0.7mm)均匀橡胶颗粒(如图1)，试验用水为试验室自来水。

1.2试样制备

蒸压加气橡胶混凝土砌块的制作工艺为：原材料的加工制备、配料浇筑(依次加入水(44°C)、粉煤灰、橡胶颗粒和石膏，搅拌40 s后加入水泥、生石灰，搅拌2 min后测扩散度，扩散度控制在14 cm左右，然后加入铝粉，搅拌30 s后注入模具)、坯体发气静停(料浆在模具内发泡形成坯体，在蒸压锅炉50℃的温度下静停5 h后，取出静停至常温，编号拆除模具)、蒸压养护(压力1.0-1.2 MPa，温度180～190°C，时间6 h)和切割等工序。试验的基础配合比如表1所示，在以上配合比的基础上，按照外掺法加人26目橡胶颗粒，橡胶颗粒的掺量分别为粉煤灰、水泥、生石灰总质量的2％、4％、8％、10％。橡胶颗粒试样(ACB)编号依次为ACB—2、ACB—4、ACB—8、ACB—10，未加入橡胶颗粒试样编号为ACB—0。

1.3测试方法

蒸压加气橡胶混凝土砌块试件的检测方法按照GB／T11969-1997(加气混凝土试验方法总则》进行，具体的各性能试验方法按照以下标准：加气混凝土体积密度、含水率试验方法按照GB／T 1 1970-1997的规定进行，加气混凝土力学性能试验方法按照GB／T l 1971-1997的规定进行，加气}昆凝土抗冻性试验方法按照GB／T l 1973-1997的规定进行。

2 结果及分析

2.1 干密度和含水率

不同橡胶掺量对粉煤灰加气混凝土砌块试样烘干前后质量影响的变化曲线如图2所示，对干密度和含水率影响的变化曲线如图2所示。

从图2可以看出，粉煤灰加气混凝土砌块试样的干体积密度随橡胶颗粒掺量的增加先减小后增大，橡胶颗粒在掺量为4％时，试样干密度达到最小值，随后干密度大幅增大。橡胶颗粒在砌块中的分散度在4％时达到一个极值，然后随着橡胶掺量的增加，砌块中橡胶颗粒分散得愈来愈密集，砌块的堆密度也随之增大。

从图3可以看出，粉煤灰加气混凝土砌块试样的体积含水率随橡胶颗粒掺量的增加先降低再增加。在橡胶掺量为4％时，试样体积含水率达到最小值，随后橡胶颗粒在较高掺量时，含水率变化不大，略微有所增加。橡胶颗粒加入粉煤灰加气混凝土砌块对含水率的影响主要是因为橡胶颗粒表面憎水性，橡胶颗粒细而均匀的分布在粉煤灰加气混凝土砌块试样中，在蒸养过程中，有利于水分变成水蒸气逸出，造成橡胶粉煤灰加气混凝土砌块的总含水量减少。

——摘自《混凝土》2015年——