[发明专利]一种高抗压强度橡胶集料混凝土及其制备方法

说明书

一种高抗压强度橡胶集料混凝土，包括混凝土基料、橡胶集料、钢纤维、减水剂，混凝土基料包括纳米二氧化硅；其中，混凝土基料包括胶凝材料、石子和砂子，其质量比为0.9～1.1:0.6～0.9:1.4～1.8；胶凝材料包括水泥和纳米二氧化硅；橡胶集料的体积掺量为50～100kg/m3；钢纤维的体积掺量为70～120kg/m3；水的质量与胶凝材料的质量比为0.28～0.33:1；减水剂的质量与胶凝材料的质量比为0.9～1.2:100。高抗压强度橡胶集料混凝土的抗压强度能达到C55级别，较相同水胶比的传统橡胶集料混凝土劈裂抗拉强度提高50％以上，坍落度在60mm以上，流动性、保水性能良好，节约水泥熟料，制备过程简单、环保，易于施工。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高抗压强度橡胶集料混凝土及其制备方法。

背景技术

据统计，全球废旧轮胎积存量已达60亿条，截至2015年末，我国废旧轮胎产量已超过3.3亿条，总重达1200万吨，已然超过美国成为世界第一废旧轮胎生产大国，并且中国每年产生的废旧轮胎在以8％～10％的速度急剧增加，到2020年，中国废旧轮胎产量将达2000万吨，已成为我们面前被忽视的一种新污染。目前我国回收利用的各种废旧橡胶数量很少，回收利用率仅为5％，比国外先进水平低3～4个百分点。随着全球汽车工业和交通运输业的发展，汽车轮胎使用量迅速增加，同时造成废旧轮胎日益增多。

大量的废旧轮胎造成了比塑料污染更难处理的“黑色污染”，同时浪费了宝贵的橡胶资源，因此废旧橡胶制品的回收利用逐渐成为国际社会普遍关注的问题。将废弃的橡胶轮胎经机械破碎、研磨、除尘、清洗后制成橡胶粉末，掺入水泥混凝土中形成橡胶混凝土是实现资源回收利用的一种有效新途径，对环境保护大有裨益。加入橡胶集料后，混凝土的变形性能、减震降噪、抗冲击性能以及疲劳性能等方面都有大幅提升，但亟待解决的问题即为橡胶混凝土抗压和抗拉强度低。针对此问题很多学者做了关于改性橡胶集料混凝土的研究，包括在橡胶混凝土中加入铜渣，石灰石粉，高岭土和偶联剂等等，但是仍存在一些亟待解决的问题。例如，改性方法单一，抗拉与抗压强度不能同时得到相应提高；改性后混凝土工作性能较差，不适用于结构构件；仅仅追求强度的提升，未使用粗骨料，工程的普适性不高，例如，CN104891886A公开的发明专利申请“橡胶钢纤维混凝土”在配置过程中选用细砂，未使用粗骨料。

发明内容

为了至少解决以上提到的现有技术存在的技术问题之一，本发明实施例公开了一种高抗压强度橡胶集料混凝土，该混凝土包括混凝土基料、橡胶集料、钢纤维、减水剂，混凝土基料包括纳米二氧化硅。

本发明一些可选实施例公开的高抗压强度橡胶集料混凝土，还包括水，其中：胶凝材料、石子和砂子的质量比为0.9～1.1:0.7～1.2:1.4～1.8；胶凝材料包括水泥和纳米二氧化硅；橡胶集料的体积掺量为50～100kg/m3；钢纤维的体积掺量为39～117kg/m3；水的质量与所述胶凝材料的质量比为0.28～0.33:1；减水剂的质量与所述胶凝材料的质量比为0.9～1.2:100。

本发明一些可选实施例公开的高抗压强度橡胶集料混凝土中，胶凝材料中，水泥的质量含量为97～99％，纳米二氧化硅的质量含量为1～3％。

本发明一些可选实施例公开的高抗压强度橡胶集料混凝土中，钢纤维的体积掺量为78～117kg/m3之间。

本发明一些可选实施例公开的高抗压强度橡胶集料混凝土中，橡胶集料由轮胎经机械破碎、研磨、除尘、清洗后得到，该橡胶集料的颗粒直径为1～2mm。

本发明一些可选实施例公开的高抗压强度橡胶集料混凝土中，钢纤维为弯钩形，其直径为0.3～0.8mm、长度为30～40mm，抗拉强度大于1100N/mm2。