Переработка автомобильных покрышек является альтернативным источником мелких заполнителей для производства прорезиненного бетона, что приведет к значительному повышению морозостойкости бетона, защите окружающей среды и сохранению природных ресурсов песка и гравия. В данной работе было оценено в общей сложности 25 групп прорезиненного бетона путем добавления частиц резины из отходов шин разного размера, содержания и методов предварительной обработки вместо мелкого заполнителя, а их прочность на сжатие во время циклов замораживания-оттаивания была изучена как на макроуровне, так и мезо-перспективы. Результаты показали, что снижение прочности и веса бетона было заметно ограничено присутствием частиц резины во время циклов замораживания-оттаивания.
Ключевые слова: анализ, метод, бетон, уплотнитель, эффективность.
Переработка шин в качестве альтернативных материалов для производства бетона имеет большое значение для защиты окружающей среды и повышения морозостойкости бетона.
Прорезиненный бетон имеет удовлетворительные улучшения в трещиностойкости, динамической стойкости, стойкости к истиранию и морозостойкости, а также представил потенциальные инженерные приложения.
Предварительная обработка резиновой поверхности повысила прочность и долговечность прорезиненного бетона. Было доказано, что добавление частиц каучука значительно ухудшает физические и механические свойства бетона независимо от размера или формы. Прочность на сжатие прорезиненного бетона снизилась на 24,0 % при замене 10,0 % мелкого заполнителя, и снижение было больше при замене крупного заполнителя. Предварительная обработка каучука раствором гидроксида натрия и силановым связующим агентом значительно повысила прочность прорезиненного бетона и использует преимущества других свойств, таких как приспособляемость к деформации, трещиностойкость, морозостойкость и т. д. Пелиссер и др.
Исследования сообщили, что прочность на сжатие бетона с 10,0 % частиц каучука, предварительно обработанного гидроксидом натрия, была всего на 14,0 % ниже, чем у контрольной группы, а прочность на изгиб была улучшена на 30,0 % за счет предварительной обработки частиц каучука силановым связующим агентом.
Материалы, использованные для изготовления образцов, включали обычный портландцемент марки 42,5, речной песок и щебень сплошной фракцией 0,00–4,75 мм и 5,00–20,00 мм в качестве мелкого и крупного заполнителей соответственно, частицы каучука крупностью 1,00–2,00 мм и 2,00–4,00 мм, получаемые при дроблении отработанных покрышек.
Водопоглощение и удельный вес мелкого заполнителя составили 1,3 % и 2,58, а крупного заполнителя — 1,0 % и 2,70. Удельный вес частиц каучука составлял 1,25, а содержание каучука, содержание золы, содержание волокна и содержание влаги составляли 51,2 %, 2,7 %, 0,5 % и 0,6 % соответственно.
Наблюдались небольшие различия между осадкой бетона с предварительно обработанными частицами каучука и бетона с необработанными частицами. С увеличением содержания каучука осадки бетона сначала уменьшались, а затем немного увеличивались, достигая минимума при уменьшении примерно на 10,0 %, когда содержание каучука достигало 2,8 %. Свежий бетон с частицами каучука размером 2,00–4,00 мм обладает большей осадкой, чем с частицами размером 1,00–2,00 мм. Этого следовало ожидать, поскольку уменьшение удельной поверхности частиц каучука с увеличением размера каучука снижает водопоглощение каучукового заполнителя.
Содержание воздуха значительно увеличивалось с увеличением содержания каучука, в то время как при предварительной обработке каучука наблюдалось значительное снижение. Гидрофобность, шероховатость и пористость поверхности резины повышают способность резины переносить воздух; следовательно, содержание воздуха увеличивалось с увеличением содержания каучука. Контактный угол между каучуком и водой был уменьшен за счет предварительной обработки частиц каучука, что свидетельствует об увеличении поверхностной гидрофильности и снижении содержания воздуха. Кроме того, уменьшение удельной поверхности частиц каучука с увеличением размера каучука также ослабляет способность каучука переносить воздух.
В данной работе изучено изменение прочности на сжатие прорезиненного бетона с резиновыми мелкими заполнителями различного размера, состава и предварительной обработки при циклах замораживания-оттаивания с макро- и мезоракурсов, и можно сделать следующие выводы:
- Снижение прочности и веса бетона было заметно ограничено присутствием частиц резины во время циклов замораживания-оттаивания. Предварительно обработанные частицы резины с меньшим размером частиц значительно повысили морозостойкость бетона. F 100 бетона с частицами каучука 1,00–2,00 мм увеличилась с 76,6 % до 86,5 % при увеличении содержания каучука с 0,0 % до 5,6 % .
- Исследовано влияние мелкодисперсных каучуковых заполнителей на морозостойкость бетона, а влияние мелкодисперсных каучуковых заполнителей на морозостойкость бетона можно количественно оценить по изменению мезоструктуры бетона. Удовлетворительно количественно оценить влияние частиц каучука на прочность на сжатие во время циклов замораживания-оттаивания
Литература:
1. Ассаггаф, Р., Маслехуддин, М., Аль-Оста, М.А., Аль-Дулайджан, С.У., и Ахмад, С. (2022). Свойства и устойчивость бетона, обработанного резиновой крошкой. Журнал строительной техники.
2. Берто, Л., Саэтта, А., и Тальедо, Д. (2015). Конструктивная модель бетона, поврежденного в результате замораживания-оттаивания, для оценки конструктивных характеристик железобетонных элементов. Строительство и строительные материалы, 98 стр., 559–569.
3. Чен А., Хань X., Чен М., Ван X., Ван З. и Го Т. (2020). Механические и напряженно-деформированные свойства прорезиненного рециклобетона, армированного базальтовым волокном. Строительство и строительные материалы.
4. Чен А., Хань X., Ван З., Чжан Q., Ся X., Цзи Ю. и Ли К. (2022). Аналитическая оценка прочности бетона на сжатие с резиновым мелким заполнителем и прогнозная модель. Строительство и строительные материалы.
5. Гесоглу М., Гюнейси Э., Хошнав Г. и Ипек С. (2014). Исследование свойств водопроницаемых бетонов, содержащих отработанные шинные резины. Строительство и строительные материалы, 63 стр., 206–213.
6. Ху, Дж., и Ву, Дж. (2019). Механические свойства и зависимость напряжения от деформации при одноосном сжатии рециклированного бетона с крупным заполнителем, подвергнутого соляно-морозным циклам. Строительство и строительные материалы, 197 стр., 652–666.
