一种改善橡胶混凝土中橡胶-水泥石基体的界面处理剂制造技术

一种改善橡胶混凝土中橡胶－水泥石基体的界面处理剂属于混凝土外加剂技术领域。目前改善橡胶颗粒－水泥石基体的界面处理剂主要包括：清水冲洗、Ｎａ（ＯＨ）溶液腐蚀和四氯化碳溶液清洗处理等。但是上述材料使用效果并不理想。本发明专利技术特征在于：采用苯乙烯－丙烯酸酯－有机硅偶连剂共聚物、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇偶联剂（ＰＶＡ），三种材料均匀混合制成。各组分的重量百分比分别为：苯乙烯－丙烯酸酯－有机硅偶连剂共聚物占４０～７０％、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物占２０～４０％、ＰＶＡ偶联剂１０～２０％。与未经过表面处理的橡胶集料混凝土相比，本发明专利技术的界面剂可以有效提高橡胶颗粒与水泥石基体之间的界面黏结强度，进而提高橡胶集料混凝土的抗压强度６％以上，并且对混凝土的工作性没有不良影响。

Interface agent for improving rubber cement stone matrix in rubber concrete

The utility model relates to an interface treating agent for improving rubber cement cement matrix in rubber concrete, belonging to the technical field of concrete admixture. At present, the surface treatment agents for improving rubber particle cement stone matrix mainly include rinsing with water, Na (OH) solution corrosion and carbon tetrachloride solution cleaning, etc.. However, the use of these materials is not satisfactory. The invention is characterized in that the styrene acrylate organosilicon coupling copolymer, ethylene vinyl acetate copolymer and polyvinyl alcohol coupling agent (PVA) are uniformly mixed and made of the three materials. The weight percentage of each component are: styrene acrylate copolymer silicone coupling agent accounted for 40 ~ 70%, ethylene vinyl acetate copolymer was 20 ~ 40%, 10 ~ 20% PVA coupling agent. Compared with without surface treatment of crumb rubber concrete, the interface agent of the invention can effectively improve the interfacial bonding strength between rubber particles and cement matrix, and then improve the compressive strength of 6% rubber aggregate concrete, which has no harmful effect on the workability of the concrete.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土外加剂
该种界面处理剂能够显著改善橡胶 集料混凝土中橡胶颗粒和水泥石基体之间的界面粘结强度，进而提高混凝土 的强度和耐久性，同时不影响混凝土的工作度。
技术介绍
混凝土材料是目前人类应用最为广泛的建筑材料，但是混凝土本身固有 的高脆性、易开裂等缺点，严重影响了混凝土结构的耐久性。目前常用的降 低混凝土的脆性的方法包括纤维增强、聚合物改性等，但是二者的应用会显 著提高混凝土的价格，而且纤维和聚合物本身也是通过消耗大量资源而生产 的。废旧橡胶是固体工业废弃物的一种，随着橡胶工业及汽车工业的发展，大量的废旧轮胎、橡胶制品及其边角废料不断增多。例如，美国每年产生2.7 亿个橡胶轮胎，迄今为止，已经3亿多个橡胶轮胎未做任何处理。在我国， 随着汽车工业的飞速发展，废旧轮胎的产生量逐年增加，2005年我国废旧轮 胎的产生量已经接近1亿条，据不完全统计，其中约有20%左右的轮胎没有 得到回收利用。这些轮胎不仅对环境造成了巨大的威胁，而且是一种严重的 资源浪费。因此对废旧轮胎的处理问题己经成为严重的社会问题，世界各国 一直致力于寻求创新性的解决方法。将废旧轮胎破碎成橡胶颗粒掺加在混凝土中，从而改善混凝土的脆性是 20世纪90年代以来国外研发的一种创新性方法。制备出的橡胶集料混凝土具 有许多独特的优点混凝土的脆性显著降低，当橡胶粉掺量达到一定程度后， 水泥混凝土表现出弹性，形成"弹性混凝土"。该种混凝土还具有抗冲击、 减震抗震、轻质保温、降噪隔音、透气透水等功能，是一种优良的建筑功能 材料。但是研究表明，随着橡胶粉掺量的增加，混凝土抗压强度会显著降低， 因此过低的橡胶混凝土强度会大大限制橡胶混凝土的应用范围和领域。混凝土中集料和水泥基体的界面黏结强度对混凝土的整体强度等性能具 有显著的影响，目前提高橡胶混凝土强度的重要方法之一就是通过橡胶粉颗 粒表面的预处理来改善橡胶混凝土的性能。目前己有的预处理方法包括清水 冲洗、Na(OH)溶液腐蚀和四氯化碳溶液清洗处理等，上述方法虽然在一定程 度上能够提高混凝土的强度，但对强度的提高效果都有限，且都存在着各种 问题。例如，清水清洗过的橡胶混凝土强度提高不明显；Na(OH)溶液具有强烈的腐蚀性，对人体有害且会造成混凝土的破坏性碱骨料反应；四氯化碳溶 液也具有毒性和强烈的挥发性，且价格很高。因此，寻求一种价格适中且性 能优异的界面处理剂对于改善橡胶混凝土的性能具有重要的意义和实用价 值。
技术实现思路
针对已有的橡胶集料一水泥石基体界面处理材料和方法的不足之处，本 专利技术的目的是制备出一种橡胶集料一水泥石基体界面处理剂。与未处理过的 橡胶集料混凝土相比，界面剂预处理过橡胶集料混凝土的强度有显著提高， 且对混凝土的工作度无不良。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是采用苯乙烯一丙烯酸酯一有 机硅偶联剂共聚物、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇PVA偶联剂均匀混 合制成。各组分的重量百分比分别为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占40~70%、乙烯——醋酸乙烯酯共聚物占20~40%、聚乙烯醇PVA偶联 剂10 20%，三袖材料要求混合均匀。使用方法使用制成的橡胶集料一水泥石基体界面剂对橡胶颗粒的表面进行了预处理，界面剂的用量为橡胶用量的1 2%，首先将界面剂溶解在40 90°C的温水中，充分分散和搅拌均匀，然后将橡胶颗粒和界面剂水溶液搅拌 均匀，最后放在干燥的环境下直到橡胶颗粒表面完全干燥。经过界面剂处理 过的橡胶颗粒直接掺加在水泥混凝土中使用。与未经过表面处理的橡胶集料混凝土相比，本专利技术的橡胶集料一水泥石 基体界面剂可以有效地提高橡胶颗粒与水泥石基体之间的界面黏结强度，进 而提高橡胶集料混凝土的抗压强度6%以上，并且对混凝土的工作性没有不良 影响。与现有的橡胶集料界面预处理技术相比，本专利技术的特点在于产品能更 有效地提高界面黏结强度和混凝土整体抗压强度，且价格低、工艺流程安全、 简单实用，易于实现工程应用。具体实施例方式复合界面剂的配方(重量比，单位kg)为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅. 偶联剂共聚物占40~70%、乙烯一~^昔酸乙烯酯共聚物占20 40。/。、 PVA偶联 剂10 20%，三种材料按比例混合均匀。界面剂的用量为橡胶颗粒用量的 1 2%，首先将界面剂溶解在40 9(TC的温水中，充分分散和搅拌均匀，然 后将橡胶颗粒和界面剂水溶液搅拌均匀，最后放在干燥的环境下直到橡胶颗粒表面完全干燥。经过界面剂处理过的橡胶颗粒直接掺加在水泥混凝土中使 用。橡胶集料混凝土的基准配合比为水泥450kg/m3、水167kg/m3、砂597 kg/m3、橡胶集料70kg/m3、石子1021kg/m3、萘系高效减水剂4.5 kg/m3。水 泥为普通硅酸盐水泥P.0 42.5，砂为细度模数2.8的中砂，石子为5 20mm连 续级配的河卵石。橡胶集料的平均粒径4.2mm，表观密度为U00kg/m3。界面剂l配方为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占40%、乙 烯——醋酸乙烯酯共聚物占40%、 PVA偶联剂20e/0。界面剂2配方为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占50%、乙 烯——醋酸乙烯酯共聚物占30%、 PVA偶联剂20。/。。界面剂3配方为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占50%、乙 烯——醋酸乙烯酯共聚物占35%、 PVA偶联剂15%。界面剂4配方为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占60%、乙 烯"^~~醋酸乙烯酯共聚物占30%、 PVA偶联剂10%。界面剂5配方为苯乙烯一丙烯酸酯一有机硅偶联剂共聚物占70%、乙 烯——醋酸乙烯酯共聚物占20%、 PVA偶联剂10%。混凝土种类界面剂 用量/%坍落度 /cm抗压强度/MPa 3天 28天未经界面剂处理013.514.823.5界面剂1处理112.515.725.1界面剂2处理1.513.116.125.8界面剂3处理1.514.116.727.3界面剂4处理215.315.826.1界面剂5处理214,816.326.9权利要求1、一种改善橡胶混凝土中橡胶—水泥石基体的界面处理剂，其特征在于采用苯乙烯—丙烯酸酯—有机硅偶连剂共聚物、乙烯——醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇偶联剂均匀混合制成；各组分的重量百分比分别为苯乙烯—丙烯酸酯—有机硅偶联剂共聚物占40～70％、乙烯——醋酸乙烯酯共聚物占20～40％、聚乙烯醇偶联剂10～20％。全文摘要一种改善橡胶混凝土中橡胶-水泥石基体的界面处理剂属于混凝土外加剂
目前改善橡胶颗粒—水泥石基体的界面处理剂主要包括清水冲洗、Na(OH)溶液腐蚀和四氯化碳溶液清洗处理等。但是上述材料使用效果并不理想。本专利技术特征在于采用苯乙烯—丙烯酸酯—有机硅偶连剂共聚物、乙烯——醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇偶联剂(PVA)，三种材料均匀混合制成。各组分的重量百分比分别为苯乙烯—丙烯酸酯—有机硅偶连剂共聚物占40～70％、乙烯——醋酸乙烯酯共聚物占20～40％、PVA偶联剂10～20％。与未经过表面处理的橡胶集料混凝土相比，本专利技术的界面剂可以有效提高橡胶颗粒与水泥石基体之间的界面黏结强度，进而提高橡胶集料混凝土的抗压强度6％以上，并且对混凝土的工作性没有不良影响。文档编号C04B2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善橡胶混凝土中橡胶－水泥石基体的界面处理剂，其特征在于：采用苯乙烯－丙烯酸酯－有机硅偶连剂共聚物、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇偶联剂均匀混合制成；各组分的重量百分比分别为：苯乙烯－丙烯酸酯－有机硅偶联剂共聚物占４０～７０％、乙烯－－醋酸乙烯酯共聚物占２０～４０％、聚乙烯醇偶联剂１０～２０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李悦，王敏，金彩云，吴玉生，韩兆兴，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]