【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体是一种高强高致密的纤维改性抗磨抗冲击橡胶混凝土。
技术介绍
1、橡胶混凝土是近年来绿色发展的一种产品。将废弃轮胎磨碎成橡胶颗粒或橡胶粉替代传统混凝土中部分粗骨料、细骨料和水泥，制成橡胶混凝土。众所周知，混凝土是城市建设中消耗最多的建筑材料。因此，大规模运用橡胶混凝土不仅可以消耗大量的废弃轮胎、减少天然砂石资源的使用以达到保护自然资源、减少环境污染的目的，而且具有社会经济效益。已有研究表明，橡胶碎屑作为一种软填料加入混凝土中可提高混凝土的韧性、抗冲击性、耐磨性、抗裂性和冻融循环性能。
2、虽然橡胶混凝土表现出优秀的吸收能量性能，但是以往的研究表明，与传统混凝土相比，橡胶混凝土的抗压强度有所降低，当橡胶粒体积替代20％的天然砂时，混凝土的抗压强度降低约为32％。这是由于橡胶颗粒与水泥基体之间的粘合不如刚性骨料，且橡胶颗粒周围的水化产物有限存在明显的裂缝和间隙，导致混凝土的强度降低。因此，改善橡胶粒与水泥基体的界面粘附力成为了推广运用橡胶混凝土的关键问题。
3、纤维增强橡胶混凝土引起了世界范围的关注，纤维增强后混凝土的力学性能显著提高。因玄武岩纤维抗拉强度高、水泥结合性能良好和优异的耐腐蚀性，所以玄武岩纤维增强混凝土被广泛研究。玄武岩纤维的桥接作用可以弥补间隙或微裂缝，有助于橡胶混凝土的强度、延展性和冲击能量的吸收。这些增强的特性使橡胶混凝土更好地运用在大坝、公路路面、铁路防护等基础设施工程中。同时，环氧树脂是一种高分子聚合物，因其极好的粘结力常被用于修复大坝破损混凝土的界面。kha
4、与传统混凝土相比，橡胶混凝土具有优异的变形能力，动强度，高阻尼和高韧性，从而减少了由传统混凝土展现出的脆性破坏。但是因为橡胶颗粒与水泥砂浆的附着力较差[11-13]，且橡胶表面粗糙，具有疏水性和较高的泊松比，导致橡胶制成的混凝土力学性能不及普通混凝土。许多研究在橡胶混凝土中加入纤维以改善性能。其中比较常见的有钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。但是钢纤维与碳纤维价格昂贵，玻璃纤维耐久性能差，聚丙烯纤维施工困难，导致都无法大量使用。玄武岩纤维是近年来的研究热门，不仅成本低，而且具有更好的强度、韧性、延展性和抗裂性。苏等su发现加入纤维降低了橡胶混凝土的破坏程度，chen等发现玄武岩纤维降低了混凝土的脆性程度，试件产生的裂纹小且均匀。同时玄武岩纤维可以降低孔隙率与最大孔径，优化了混凝土的孔结构。除了纤维之外，有研究使用乳化沥青或是胶体纳米二氧化硅对橡胶混凝土进行改性。环氧树脂是最常用的粘合剂之一，用于在混凝土层之间提供更好的粘合，从而提高粘合强度，nur等发现，将聚合物如环氧树脂等加入混凝土，可以提高混凝土的粘结度以及抗渗性。一般来说，环氧树脂是由树脂和硬化剂混合后使用的，固化后的环氧树脂混凝土对大气、潮湿、化学介质、细菌等都有很强的抵抗力，因此可被用于较为恶劣的环境中。将环氧树脂加入橡胶混凝土中，可以当作修补材料，补偿混凝土构件的刚度。yu等研究了不同纤维加入聚合物橡胶混凝土中对物理力学性能的影响，探究该类混凝土作为铁路轨枕应用的可能性。jin等研究了固化剂类型以及固化温度对于环氧树脂混凝土性能的影响，建立了预测早期强度的模型。然而，上述现有技术对于橡胶混凝土的改性性能与机理的研究还不够深入。
5、基于此，目前亟需了解bf与聚合物的改性机理，建立了磨损破坏及冲击破坏的预测模型，为改性橡胶混凝土应用于水工环境奠定基础，提供一种bf改性橡胶混凝土。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高强高致密的纤维改性抗磨抗冲击橡胶混凝土，以至少达到内部结构致密、耐磨性能好、抗冲击能力强的效果。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种耐磨抗冲击改性橡胶混凝土，按重量份计，原料包括：水泥354份、硅灰52份、超细水泥87份、粉煤灰87份、砂371.2份、石子1156份、水128.57份、减水剂8.7份、橡胶粉30.21份、石英砂92.8份、玄武岩纤维6份、环氧树脂8份、固化剂4份。
4、进一步的，所述水泥为pc42.5硅酸盐水泥。
5、进一步的，所述橡胶颗粒的粒径为1-3mm。
6、进一步的，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
7、进一步的，所述砂为ii区机制中砂；
8、和/或，所述超细水泥为ii级超细水泥。
9、进一步的，所述石英砂的粒径为300μm。
10、进一步的，所述水性环氧树脂的固含量为47-53％，环氧当量为400-800g/eq。
11、进一步的，所述固化剂的固含量为42-46％，活泼氢当量为200-320。
12、进一步的，所述玄武岩纤维的密度为2630kg/m3，抗拉强度为3gpa，弹性模量为91gpa。
13、进一步的，所述石子为粒径4.75-16mm连续级配的玄武岩碎石。
14、值得注意的是，在本申请中：
15、环氧树脂聚合物的加入可以改善流动性，使坍落度能达到66cm。bf可以改变试件的破坏模式，增强力学性能，其中bf掺量为6kg/m3，固脂比为4:8时抗压性能与抗折性能最佳；
16、bf掺量为6kg/m3时与环氧树脂聚合物协同作用可以提高橡胶混凝土耐磨性能，最高提升59.3％，但聚合物掺量不宜超过8kg/m3；
17、固脂比为4:8，bf掺量为6kg/m3时，试件的韧性以及对冲击能的吸收能力明显提高，相比于bf掺量为2kg/m3与4kg/m3的试件，强度提高了256.87％、409.15％。；
18、橡胶粉颗粒与水泥基体之间存在明显的界面过渡区，导致橡胶混凝土强度降低。bf能够起到分散荷载以及桥接作用。环氧树脂聚合物可以增强粘聚力，并以颗粒状形式吸附在橡胶以及bf表面，填充孔隙，增强二者与砂浆的附着力，使结构更加致密，起到协同改性作用。图8，显示了bf与环氧树脂聚合物协同改性机理，从图8中可知，还有一部分环氧树脂聚合物会结成颗粒状，吸附在bf以及橡胶粉颗粒表面，增强二者与砂浆的附着力，同时颗粒状聚合物会与钙硅酸盐一起填充橡胶混凝土内部孔隙与裂缝，使结构更加致密。表明环氧树脂聚合物与bf共同加入橡胶混凝土中，可以减少bf与橡胶带来的负面效果，使得橡胶混凝土的力学性能与耐久性能得到改善。
19、本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术通过在橡胶混凝土(rc)中掺入玄武岩纤维(bf)、环氧树脂与固化剂混合物进行改性，研究了改性橡胶混凝土的力学性能、耐磨性能以及抗冲击本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐磨抗冲击改性橡胶混凝土，其特征在于，按重量份计，原料包括：水泥354份、硅灰52份、超细水泥87份、粉煤灰87份、砂371.2份、石子1156份、水128.57份、减水剂8.7份、橡胶粉30.21份、石英砂92.8份、玄武岩纤维6份、环氧树脂8份、固化剂4份。
2.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述水泥为PC42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述橡胶颗粒的粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
5.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述砂为II区机制中砂；
6.根据权利要求5所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述石英砂的粒径为300μm。
7.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述水性环氧树脂的固含量为47-53％，环氧当量为400-800G/EQ。
8.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述固化剂的固含量为4
9.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述玄武岩纤维的密度为2630kg/m3，抗拉强度为3Gpa，弹性模量为91GPa。
10.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述石子为粒径4.75-16mm连续级配的玄武岩碎石。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨抗冲击改性橡胶混凝土，其特征在于，按重量份计，原料包括：水泥354份、硅灰52份、超细水泥87份、粉煤灰87份、砂371.2份、石子1156份、水128.57份、减水剂8.7份、橡胶粉30.21份、石英砂92.8份、玄武岩纤维6份、环氧树脂8份、固化剂4份。
2.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述水泥为pc42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述橡胶颗粒的粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
5.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击混凝土，其特征在于：所述砂为ii区机...
【专利技术属性】
技术研发人员：董江峰，刘元聪，李坤鹏，袁书成，武丽，王清远，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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