改性废旧橡胶粉对水泥胶砂性能的影响

季 节, 王颢翔, 王 琴, 索 智, 苑志凯

(1.北京建筑大学 土木与交通工程学院, 北京 100044; 2.北京未来城市设计高精尖创新中心, 北京 100044; 3.北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心, 北京 100044; 4.中国移动通信集团河北有限公司, 河北 石家庄 050000)

截至2019年年底,中国机动车保有量已突破3.48亿辆,废弃轮胎数量高达4.03亿条,且以每年6%～8%的速度在快速增长.堆积如山的废弃轮胎不但占用土地资源,而且极易引发火灾,造成环境污染等社会、环保与安全问题[1].废弃轮胎中所含有的橡胶仍具有类似于纤维的高弹性,将其应用在水泥基材料中,可以吸收体系内产生的各种应力,减少微裂纹产生,抑制材料的收缩变形,从而阻止或者减缓由此引起的材料断裂[2],具有良好的应用前景.但是,相对于水泥基材料,废旧橡胶粉(以下简称胶粉)是弹性体,掺入后会形成由刚性体和弹性体共同组成的新型复合材料,材料内部不仅形成了许多新的界面,而且其内部微观结构也发生了改变,这直接导致了材料性能的变化[3-4].

随着胶粉的加入,胶粉水泥胶砂的抗变形性能、抗冲击韧性、抗冻性、抗裂性及抗渗性能等相对于普通水泥胶砂均有所提升,但胶粉与水泥胶结料之间较弱的黏附强度会导致其强度降低[5-9].这是由于胶粉为有机高分子材料,表面惰性强、极性低、具有一定的憎水性,而水泥胶砂为无机非金属材料,亲水性强,两者之间的黏附性差,极易造成胶粉与水泥胶砂的界……