水利水电毕业论文精品范文《橡胶混凝土与普通混凝土粘结性能试验研究》

本文是水利水电专业毕业论文，论文题目为《橡胶混凝土与普通混凝土粘结性能试验研究》。

一、摘要

橡胶混凝土（Rubber Concrete），又称作弹性混凝土（Elastic Concrete），就是在普通混凝土中掺入不同粒径的橡胶颗粒（主要来自废旧轮胎）形成的一种新型复合材料。为了研究不同橡胶颗粒粒径和不同橡胶掺量及复合改性橡胶制成的橡胶混凝土在不同界面剂类型时与普通混凝土的粘结性能，推动橡胶混凝土在工程中的应用，本文研究了橡胶颗粒粒径为 1~3mm 和 3~6mm 两种，橡胶掺量为 5%、10%、15%、20%、30%五种，未改性橡胶和复合改性橡胶在无界面剂、水泥净浆界面剂、环氧界面剂三种界面剂类型时，橡胶混凝土与普通混凝土的粘结性能，主要内容及结论见下：

1、通过 126 个 150mm×l50mm×150mm 立方体试件抗压、劈裂抗拉伴随试验，研究橡胶颗粒粒径、橡胶掺量和复合改性橡胶对橡胶混凝抗压、劈拉强度的影响。试验结果表明：橡胶颗粒粒径与橡胶混凝土抗压、劈拉强度的关系较为复杂，并不是橡胶颗粒粒径大的强度高；随着橡胶掺量的增加，橡胶混凝土的抗压、劈拉强度均呈现逐渐下降的趋势；复合改性橡胶混凝土抗压、劈拉强度的降低规律与未改性橡胶混凝土抗压、劈拉强度的降低规律一致：随着橡胶掺量的增加逐渐下降，且复合改性橡胶混凝土的抗压、劈拉强度有一定程度的提高。

2、通过 189 个 150mm×l50mm×150mm 立方体粘结试件的劈拉试验和 189个 100mm×l00mm×300mm 棱柱体粘结试件的斜剪试验，研究橡胶颗粒粒径、橡胶掺量、界面剂类型以及复合改性橡胶对橡胶混凝土与普通混凝土粘结劈拉、斜剪性能的影响。试验结果表明：各影响因素对混凝土粘结试件的粘结劈拉强度和粘结斜剪强度的影响规律有比较一致的结论。三种界面剂类型的粘结试件受拉、受压剪破坏时都沿粘结面发生破坏。

3、通过对掺入 1~3mm 橡胶颗粒粒径 10%和 20%掺量时粘结试件切片进行扫描电镜（SEM）可以看到，涂刷水泥净浆界面剂时强效应层水化结晶体发育良好，结构密实，在 10%橡胶掺量时有缝隙，在 20%橡胶掺量时未见明显隙，这是由于橡胶颗粒的存在，吸收了一部分由干缩产生的应变能；涂刷环氧界面剂时，渗透层、强效应层发育较好，且强效应层与渗透层之间衔接紧密，新老粘结界面粘结效果良好。

关键词：橡胶混凝土，橡胶颗粒粒径，橡胶掺量，界面剂类型，复合改性橡胶，粘结劈拉强度，粘结斜剪强度，扫描电镜

二、正文

橡胶混凝土与普通混凝土的粘结时，由于橡胶颗粒的存在，二者的粘结性能明显区别于普通新老混凝土的粘结。影响橡胶混凝土与普通混凝土粘结性能的因素很多，除了普通新老混凝土粘结影响因素外，还与橡胶混凝土有关，归结起来主要有以下几个因素：①界面粗糙度；②界面剂类型；③新混凝土浇筑方式；④新浇混凝土强度；⑤橡胶掺量；⑥橡胶颗粒粒径；⑦橡胶改性情况。

本文研究的主要内容有：

1、研究橡胶颗粒掺量对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉、斜剪性能的影响。 

2、研究橡胶颗粒粒径对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉、斜剪性能的影响。 

3、研究不同界面剂类型对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉、斜剪性能的影响。

4、研究复合改性橡胶对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉、斜剪性能的影响。 

5、通过电镜扫描，对粘结试件的微观结构进行观察和分析。

正文内容分五部分撰写，第一部分绪论，包括研究背景和意义、国内外研究现状、主要研究内容。第二部分实验方案，包括实验设计、试件的制作与养护、实验内容。第三部分实验结果与分析，包括新浇混凝土抗压强度及劈拉强度的试验结果分析、粘结劈拉强度的试验结果分析、粘结斜剪强度的试验结果分析。第四部分混凝土粘结试件粘结面微观结构分析，包括粘结机理研究现状和混凝土粘结机理分析。第五部分结论与展望。

 三、结论

本文通过试验，研究了橡胶颗粒粒径、橡胶掺量、界面剂类型及复合改性橡胶对橡胶混凝土与普通混凝土粘结性能的影响，得出的主要结论如下：

1、橡胶掺量 5%~15%时，随着橡胶颗粒粒径的增加，橡胶混凝土的抗压强度和劈拉强度均呈现逐渐下降的趋势，当橡胶掺量在 20%~30%时，橡胶混凝土的抗压强度和劈拉强度均随着橡胶颗粒粒径的增加呈现缓慢上升最后平稳的趋势。在本试验范围内，整体而言，随着橡胶掺量的增加，橡胶混凝土的抗压强度和劈拉强度均呈现逐渐下降的趋势。 

2、复合改性橡胶混凝土抗压、劈拉强度的降低规律均与未改性橡胶混凝土抗压、劈拉强度的降低规律一致：随着橡胶掺量的增加逐渐下降，且均在橡胶掺量为 30%时降到最低；与未改性橡胶混凝土相比，复合改性橡胶混凝土的抗压劈拉强度均有一定程度的提高。

3、橡胶颗粒粒径与混凝土粘结试件粘结劈拉强度的关系因界面剂类型的不同而有差异。总体来说，三种界面剂类型时，掺 3~6mm 橡胶颗粒粒径的混凝土粘结试件的粘结劈拉强度稍大于掺 1~3mm 橡胶颗粒粒径的混凝土粘结试件的粘结劈拉强度，而掺 1~3mm 橡胶颗粒粒径的混凝土粘结试件的粘结斜剪强度稍大于掺 3~6mm 橡胶颗粒粒径的混凝土粘结试件的粘结斜剪强度。 

4、同一种界面剂类型时，总体来说，粘结试件的粘结劈拉强度随着橡胶掺量（5%~30%范围）的增加均呈现先上升后下降的趋势，而粘结斜剪强度随着橡胶掺量（5%~30%范围）的增加呈现逐渐下降的趋势。从相对粘结强度与橡胶掺量的关系图中可以看出，消除浇筑批次及新浇橡胶混凝土强度的影响后，混凝土粘结试件的相对粘结劈拉强度与橡胶掺量的关系不大，相对粘结劈拉强度随着橡胶掺量的增加逐渐增大。 

5、同一种橡胶颗粒粒径，三种界面剂类型中，涂刷环氧界面剂时混凝土粘结试件的粘结劈拉、斜剪强度均最大，涂刷水泥净浆界面剂的次之，不涂刷界面剂时最低。但涂刷水泥净浆界面剂与不涂刷界面剂时粘结劈拉强度相比时，粘结劈拉强度提高效果不明显，而粘结斜剪强度提高效果明显。

6、两种橡胶颗粒粒径情况下的三种界面剂类型时，复合改性后，粘结劈拉、斜剪强度均有不同程度的提高，且粘结劈拉、斜剪强度与橡胶掺量的关系跟未改性时大致相同。

7、通过对各影响因素进行显著性分析可知，橡胶掺量和界面剂类型对粘结劈拉、斜剪强度影响显著，橡胶颗粒粒径和复合改性橡胶对粘结劈拉、斜剪强度影响不显著。

8、通过 SEM 电镜扫描可以看到，在掺入 1~3mm 橡胶颗粒粒径 10%和 20%掺量时，涂刷水泥净浆界面剂时强效应层水化结晶体发育良好，结构密实，10%橡胶掺量时有明显缝隙，由于新混凝土的干缩造成，而 20%橡胶掺量时未见明显缝隙，这是由于橡胶颗粒的存在，吸收了一部分由干缩产生的应变能；涂刷环氧界面剂时，渗透层、强效应层发育较好，且强效应层与渗透层之间衔接紧密，新老粘结界面粘结效果良好。

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