汽車工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致廢舊輪胎的產(chǎn)量急劇增加,對生態(tài)產(chǎn)生了不可估量的影響。如何對廢舊輪胎進行綠色化處理,在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有十分重要的意義。將廢舊輪胎粉碎成橡膠集料,摻入傳統(tǒng)混凝土中制備成橡膠混凝土,為廢舊輪胎的處理提供了新的解決方案。與普通水泥基材料相比,橡膠集料水泥基材料可有效改善混凝土的彈性模量高,耐久性能差等問題,但輪胎橡膠的主要成分為非極性不飽和烯烴,與水泥基材料的兼容性差,導(dǎo)致橡膠集料在水泥基材料中形成的界面過渡區(qū)粘結(jié)強度低,在荷載作用下提前失效破壞,使材料的力學(xué)強度大幅度下降,這限制了橡膠水泥基材料的推廣。本論文主要針對于橡膠集料與水泥基材料的兼容性差問題,對橡膠集料表面進行改性設(shè)計,研究不同改性橡膠集料對水泥基材料的基本性能影響及內(nèi)在作用機理,具體工作及獲得的結(jié)論如下:首先采用水洗預(yù)處理、NaOH堿洗、KH550接枝和復(fù)合改性等不同類型表面處理方式,對粒徑為40目的橡膠粉集料和1³mm的橡膠粒集料進行表面改性,利用SEM、接觸角測定儀和FTIR對改性后橡膠集料的形貌、親水性和表面官能團進行分析。結(jié)果表明:NaOH堿洗橡膠集料,能溶蝕橡膠表面部分疏水性物... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

廢舊輪胎橡膠供需關(guān)系

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1第1章緒論1.1研究背景及意義隨著人民生活水平的不斷提高，機動車逐漸成為了社會的主要交通工具，但也隨之帶來了大量的負面問題，其中急劇增長的廢舊輪胎，對生態(tài)自然產(chǎn)生的破壞愈發(fā)不能忽視。圖1.1為華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院對我國每年廢舊輪胎的產(chǎn)量及回收量的統(tǒng)計，預(yù)計2020年全國廢舊輪胎產(chǎn)量將超過4650.2萬噸，同期廢舊輪胎回收量為3508.4萬噸。因此，有必要對廢舊輪胎的資源化利用開展相關(guān)研究，進一步降低廢舊輪胎對環(huán)境帶來的污染。圖1.1廢舊輪胎橡膠供需關(guān)系圖1.2廢舊輪胎橡膠對環(huán)境危害廢舊輪胎橡膠中含有聚異戊二烯、丁二烯和苯乙烯等大分子鏈烯烴，在自然環(huán)境下的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難以被降解。采用傳統(tǒng)的垃圾填埋方式占用大量的土地資源，且降雨后廢舊輪胎易積水，為蚊蟲提供了棲息環(huán)境，易促使登革熱和黃熱病的流行。其次，部分小作坊在利益的驅(qū)使下，裂解廢舊輪胎煉油，產(chǎn)生二噁英、二氧化硫、芳香烯烴等致癌物質(zhì)，對人類可產(chǎn)生不可逆的身體危害（如圖1.2所示）。因此，對廢舊輪胎橡膠的利用開展深入的研究，不僅對全球汽車工業(yè)的健康發(fā)展具有深遠的意義[1]，同時也有利于對生態(tài)環(huán)境的保護。20世紀90年代，美國亞利桑那州大學(xué)朱涵教授將廢舊輪胎粉碎成特定粒徑的橡膠集料，摻入混凝土中取代部分細集料，制備了一種環(huán)保型建筑材料—橡膠混凝土[2]，這為廢舊輪胎綠色化及資源化處理提供了全新的解決方案。2003年，美國亞利桑那州交通部首次將橡膠混凝土應(yīng)用于公路修建，論證了橡膠混凝土在實際工程中的可行性。將橡膠集料摻入傳統(tǒng)混凝土中，能有效緩解傳統(tǒng)水泥基材料的脆性強、彈模高、耐久性差和

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6集料的粒徑具有明顯關(guān)系，橡膠集料粒徑越大，爆裂現(xiàn)象改善越明顯。1.2.2橡膠混凝土強度性能研究國內(nèi)外學(xué)者對橡膠集料混凝土的強度研究主要集中于橡膠的摻量、取代方式及粒徑對橡膠混凝土的力學(xué)強度的影響。（1）廢舊橡膠對混凝土的抗壓抗折強度的影響絕大多數(shù)試驗研究發(fā)現(xiàn)，廢舊輪胎橡膠摻入混凝土中，會明顯削弱橡膠混凝土的力學(xué)強度，但在相同橡膠集料替代量下，橡膠混凝土抗折強度的下降幅度低于抗壓強度的下降幅度。1996年，ToutanjH.[25]采用廢舊輪胎碎片取代混凝土中部分天然細集料，探究了橡膠碎片混凝土的抗壓強度及抗折強度變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明，摻入橡膠碎片會明顯降低混凝土的抗壓強度和抗折強度，且橡膠碎片摻量越高，混凝土的抗壓強度和抗折強度下降越明顯，但并不呈線性關(guān)系下降，混凝土抗壓抗折強度都是在低摻量（≤50%）時下降幅度快，當(dāng)進入高摻量時（＞50%），橡膠混凝土強度下降幅度減緩。2004年，黃少文等[26]研究了橡膠集料粒徑和橡膠集料取代率對水泥砂漿力學(xué)強度的影響。試驗結(jié)果表明，粉碎的橡膠集料粒徑越小，水泥砂漿各齡期的強度越高。橡膠砂漿早期的抗壓強度（3d和7d）與空白對照組抗壓強度相差不大，但后期（28d）力學(xué)強度變化明顯。具體的抗壓強度變化趨勢如圖1.2（a）和（b）所示。（a）粒徑對水泥砂漿的強度影響（b）取代率對水泥砂漿強度影響圖1.2橡膠集料水泥基材料抗壓強度試驗（2）廢舊橡膠對混凝土劈抗拉裂性能的影響1995年，I.BTopcu[27]選用粒徑為0~1mm橡膠粉等質(zhì)量取代15%、30%和45%的細骨料及粗骨料，分析了橡膠的取代率對混凝土的抗劈拉性能的影響。研究發(fā)

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3056953