本發(fā)明涉及一種混凝土，具體涉及一種隔振降噪橡膠混凝土及其制備方法。

背景技術：

目前，全世界廢舊橡膠的年產(chǎn)量約2000萬噸，我國廢舊橡膠的年產(chǎn)量估計已達150萬噸。國內外研究者將目光投向廢舊橡膠改性水泥混凝土上。水泥混凝土是用量最大的建筑材料，但混凝土高脆性、低應變能力和早期收縮等性能缺陷限制了水泥混凝土在很多特定場所的應用。合理回收、利用這些廢舊橡膠具有重要意義，將廢舊橡膠顆粒作為骨料用于水泥混凝土材料是一種資源節(jié)約、環(huán)境友好的利用途徑。

水泥混凝土中添加膠粉或膠?？梢燥@著降低密度，增加韌性和延性，提高抗沖擊和抗疲勞能力。膠粉作為細小的料群起著類似彈性纖維的作用，能減小體系的各種應力和約束微觀裂紋，從而減少裂紋產(chǎn)生及阻止或減緩微裂紋發(fā)展而導致的混凝土斷裂；同時形成吸收應變能的結構變形中心，大量吸收振動能，明顯改善混凝土的抗沖擊性能和減震性能。材料的阻尼是衡量材料本身減振性能的主要指標，阻尼越大則表明材料本身的振動性越低，越有利于材料的正常使用。

英國伯明翰大學研究發(fā)現(xiàn)，低密度的橡膠改性水泥在制造隔熱和隔音材料方面很有優(yōu)勢；同濟大學史巍和張雄教授研究發(fā)現(xiàn)，隨著橡膠粉摻量的增加，水泥砂漿的動彈性模量和固有頻率降低，超聲波在其中的傳播速率減小。

然而廢舊橡膠對混凝土的抗壓性能有較大的不利，從而導致目前橡膠混凝土的實際應用受到極大限制。CN 103787605A號發(fā)明專利披露了一種橡膠顆粒的改性方法及一種改性橡膠混凝土，所得橡膠混凝土的28天抗壓強度約為17～19MPa，劈裂抗拉強度約為15～17MPa，性能不理想。為此需要提供一種通過對橡膠顆粒表面的改性和對混凝土組分改進的技術方案，以提高橡膠混凝土的抗壓強度和隔音效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種隔振降噪橡膠混凝土及其制備方法，通過對橡膠顆粒表面的改性及混凝土組分設計，克服了橡膠混凝土現(xiàn)有技術強度低的不足，制備了具有較好力學性能、能有效的吸收振動能，明顯改善混凝土的抗沖擊性能和減震性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種橡膠混凝土，包括原料水泥漿、骨料和外加劑，所述混凝土按質量份數(shù)計的下述組 份制成：所述水泥漿包括水泥470～550份和水180～220份；所述骨料包括砂子440～500份、石子1120份和橡膠粒30～80份；所述外加劑包括減水劑0.5～2份和改性劑，所述改性劑濃度為10％～17％。

所述橡膠混凝土的第一優(yōu)選方案，所述水泥漿包括水泥550份和水200份；所述骨料包括砂子440～500份、石子1120份和橡膠粒30～80份；所述外加劑包括減水劑0.5～2份和改性劑，所述改性劑濃度為10％～17％。

所述橡膠混凝土的第二優(yōu)選方案，所述水泥漿包括水泥470～550份和水180～220份；所述骨料包括砂子450份、石子1120份和橡膠粒50份；所述外加劑包括減水劑0.5～2份和改性劑，所述改性劑濃度為10％～17％。

所述橡膠混凝土的第三優(yōu)選方案，所述水泥漿包括水泥470～550份和水180～220份；所述骨料包括砂子440～500份、石子1120份和橡膠粒30～80份；所述外加劑包括減水劑1份和改性劑，所述改性劑濃度為17％。

所述橡膠混凝土的第四優(yōu)選方案，所述混凝土原料按質量份數(shù)計，最佳配合比為：水泥500份、水200份、砂子450份、石子1120份、橡膠粒50份、減水劑1份和改性劑濃度為17％。

所述橡膠混凝土的第五優(yōu)選方案，所述混凝土砌塊的原料中水灰比為0.4。

所述橡膠混凝土的第六優(yōu)選方案，所述水泥為硅酸鹽水泥，所述水泥標號為P.O 42.5級。

所述橡膠混凝土的第七優(yōu)選方案，所述橡膠的粒徑為2～5mm。

所述橡膠混凝土的第八優(yōu)選方案，所述減水劑為萘系高效減水劑。

所述橡膠混凝土的第九優(yōu)選方案，所述改性劑為NaOH溶液。

一種所述的橡膠混凝土的制備方法，其步驟如下：

1)將橡膠顆粒在NaOH溶液中浸泡、常溫下密封放置48h，然后用清水對處理后的橡膠顆粒進行沖洗，晾干后備用；

2)將減水劑加入水中攪拌，使減水劑充分溶解，所得混合溶液備用；

3)將改性后的橡膠顆粒與石子混合，加入攪拌機攪拌3min，混合均勻；橡膠顆粒均勻混合后，加入砂子繼續(xù)攪拌3min；最后加入水泥和混合備用的減水劑溶液，攪拌4min；

4)將攪拌好的混凝土倒入模具，用ZDP-1000x1000振動臺成型后，放入溫度20℃，濕度95％的標準養(yǎng)護室。

所述的橡膠混凝土的制備方法的第一優(yōu)選技術方案，所述步驟1)的NaOH溶液濃度為17％。

所述的膠混凝土的制備方法的第二優(yōu)選技術方案，所述步驟3)的投料順序依次是：石 子、橡膠顆粒、砂、水泥和減水劑溶液。

與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)本發(fā)明可實現(xiàn)廢橡膠的再生、生產(chǎn)工藝無污染、減小廢舊橡膠對環(huán)境的污染；

2)本發(fā)明提供的橡膠混凝土所用原材料易獲得且價格低，生產(chǎn)制造工藝簡單，易操作成本低；

3)本發(fā)明提供的橡膠混凝土的強度等力學性能比基準混凝土提高20-30％以上；

4)本發(fā)明制備的橡膠混凝土能有效的吸收振動能，明顯改善混凝土的抗沖擊性能和減震性能。

具體實施方式

下面將結合實施例，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

具體實施過程參照我國《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ 55-2011)和《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》(GB_T 50080-2002)。

實施例1

一種隔振降噪橡膠混凝土，該混凝土砌塊由按質量份數(shù)計的下列原料制成：水泥470份、砂子500份、石子1120份，橡膠粒30份、減水劑0.5份和水188份、改性劑濃度為17％。

實施例2

一種隔振降噪橡膠混凝土，該混凝土砌塊由按質量份數(shù)計的下列原料制成：水泥470份、砂子460份、石子1120份，橡膠粒50份、減水劑1份和水188份、改性劑濃度17％。

實施例3

一種隔振降噪橡膠混凝土，該混凝土砌塊由按質量份數(shù)計的下列原料制成：水泥500份、砂子440份、石子1120份，橡膠粒70份、減水劑1份和水200份、改性劑濃度17％。

實施例4

一種隔振降噪橡膠混凝土，該混凝土砌塊由按質量份數(shù)計的下列原料制成：水泥500份、砂子440份、石子1120份，橡膠粒70份、減水劑1份和水200份、改性劑濃度10％。

所述的隔振降噪橡膠混凝土的制備方法，其步驟如下：

1)將橡膠顆粒在NaOH溶液中浸泡、常溫下密封放置48h，然后用清水沖洗處理后的橡膠顆粒，晾干后備用；

2)將減水劑加入水中攪拌，使減水劑充分溶解，所得混合溶液備用；

3)將改性后的橡膠顆粒與石子混合，加入攪拌機攪拌3min，混合均勻；橡膠顆粒均勻混合后，加入砂子繼續(xù)攪拌3min；最后加入水泥和混合備用的減水劑溶液，攪拌4min；

4)將攪拌好的混凝土倒入模具，用ZDP-1000x1000振動臺成型后，放入溫度20℃，濕度95％的標準養(yǎng)護室。

實施例1-4所得橡膠混凝土的性能如下表所示，NaOH濃度為17％時，橡膠粒的添加，使28天抗壓強度和劈裂抗拉強度均提高約20-30％以上，效果明顯；隨著橡膠粒在骨料中含量的增加，阻尼比也相應的得到提高，說明橡膠混凝土有效提高了其減震能力。彈性模量的增長率小于抗拉強度的增長率，也就是說，實施例中橡膠混凝土一定程度上抑制了彈性模量的增長，且所得彈性模量值小于現(xiàn)有技術中記載的抗壓、抗拉強度下的彈性模量值。

當NaOH濃度為10％時，混凝土的抗壓、抗拉強度都有所減小，和基準混凝土的強度持平，說明改性劑的濃度對混凝土的強度性能具有影響。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員應當理解，參照上述實施例可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權利要求保護范圍之內。