探析废橡胶粉的改性及其水泥基复合材料

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1、华中科技大学硕士学位论文废橡胶粉的改性及其水泥基复合材料姓名：冯雪申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：解孝林;周兴平20090528华中科技大学硕士学位论文摘要废橡胶粉应用于水泥混凝土中，可有效地解决废旧轮胎带来的环境污染和社会问题，并提高混凝土的韧性，具有重要的现实意义。但橡胶混凝土的低强度限制了它的应用。本文分别采用NaOH溶液、纳米SiO2和原位SiO2对废橡胶粉进行改性，主要研究了胶粉的改性对橡胶混凝土基本性能的影响，研究结果表明：1．与未处理胶粉相比，改性后胶粉有良好的水分散性；原位SiO2胶粉干燥后易结块，粒径

2、分布不均匀。2．胶粉的掺入，水泥砂浆流动性下降，强度降低，韧性提高，胶粉的掺量不宜过大；NaOH溶液处理一定程度上改善了橡胶与水泥浆体的界面，强度有所提高。3．将未处理胶粉、NaOH溶液处理胶粉、纳米SiO2改性胶粉、原位SiO2改性胶粉分别以5%、10%、15%等质量替代水泥，加入到混凝土中。胶粉改性，显著提高了橡胶混凝土的强度和耐磨性能；SiO2改性方法比NaOH溶液处理更有效。4．成型方法对橡胶混凝土的性能有显著影响。使用二步法成型，可改善原位SiO2改性胶粉混凝土的力学性能。5．纳米SiO2可与混凝土中的结构不良晶体Ca

3、(OH)2发生反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶，橡胶与水泥浆体以C-S-H为结点紧密连结，界面性能得到改善，起到增强橡胶混凝土的作用。关键词：废橡胶粉改性水泥混凝土性能机理I华中科技大学硕士学位论文AbstractUseofwasterubberpowderincementconcreteisavailabilitytorelievetheenvironmentalandsocialproblemcausedbythedeposalofworntires,andimprovetheductileofconcreteaswe

4、ll.Thereforemanyresearchersobservedaseriousdecreaseinmechanicalpropertiesofcementitiouscompositeswithwastetirepowder,whichlimiteditsapplication.Howtoimprovetheperformanceisahotpot.Inthiswork,NaOHtreated,nano-SiO2modifiedandin-situSiO2modifiedrubberpowderwereprepared.

5、Andtheeffectonthebasicpropertiesofrubberizedconcretewasinvestigated.Mainresultswereasbelow:1.Comparedwithuntreatedrubberpowder,themodifiedrubberpowdershowedbetterdispersityinwater.In-situSiO2modifiedrubberpowderwasagglomeratedto“blocks”afterdried,withwidesizedistribu

6、tion.2.Theadditionofrubberpowderhasnegativeeffectontheflowabilityandstrengthofcementmortar,butimprovestheductile.NaOHtreatedrubberhasbetteradhesionwithcementmortarthantheuntreatedrubber.Theamountofrubberpowderissuggestednottoomuch.3.Fourdifferentkindsofrubberpowderwe

7、reusedinthecementconcrete:(1)untreated,(2)NaOHtreated,(3)nano-SiO2modified,and(4)in-situSiO2modified.Cementwassubstitutedonweightby5%,10%,15%respectively.Modificationsofrubberpowdercouldimprovethestrengthandabrasionresistanceofrubberizedconcrete.SiO2modificationwasmo

8、reeffectivethanNaOHtreated.4.Moldingmethodhassignificanceeffectontheperformanceofconcrete.Theconcretewithin-situSiO2modifiedrubberp