改性橡胶碾压混凝土路用性能及作用机理

作     者：李振霞 陈渊召 郭滕滕 黄飞虎 常洋铭 牛相杰 LI Zhen-xia;CHEN Yuan-zhao;GUO Teng-teng;HUANG Fei-hu;CHANG Yang-ming;NIU Xiang-jie

作者机构：华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045 河南省环境友好型高性能路面材料工程技术研究中心河南郑州450045 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2023年第36卷第5期

页      面：38-48页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河南省重点研发与推广专项科技攻关项目(182102310028 182102210061) 

主　　题：道路工程 改性橡胶碾压混凝土 改进VC值 微观形貌 干缩 抗冻 孔隙结构 作用机理 

摘      要：为增强碾压混凝土的韧性和耐久性,改善其路用性能,将粒径为1~2 mm的橡胶颗粒用5%NaOH溶液进行改性处理,并设置不做处理的对照组,然后分别以5%、10%、15%、20%等体积取代砂加入碾压混凝土。通过改进VC值、抗压强度、抗折强度、干燥收缩、抗冻等试验,分析橡胶碾压混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,采用工业CT和扫描电镜,对比分析改性前后混合料的孔隙结构和微观形貌,揭示橡胶颗粒对碾压混凝土混合料力学性能的微观作用机理。结果表明:相比于纯碾压混凝土,橡胶颗粒的掺入降低了碾压混凝土早期强度增长速率,改善了碾压混凝土的塑性;在相同橡胶掺量下,改性橡胶碾压混凝土力学性能优于未改性橡胶碾压混凝土,且改性橡胶颗粒掺量不宜大于15%,此时对道路路面结构的承载能力影响较小;当改性橡胶掺量≥15%时,对碾压混凝土的干缩性能有改善效果;改性橡胶颗粒掺量为5%~20%时,掺量越大,对碾压混凝土的抗冻性能改善程度越显著;橡胶颗粒的加入减少了碾压混凝土中的孔隙体积,优化了孔隙结构,改性后的橡胶颗粒表面更加粗糙,减小了橡胶颗粒与水泥砂浆结合面间的裂缝宽度,提高了改性橡胶碾压混凝土混合料中橡胶颗粒与骨料之间的结合强度。