研究了玄武岩纤维掺量、橡胶颗粒掺量、水灰比对机场道面混凝土力学及耐久性能的影响,采用功效系数法评价了玄武岩纤维-橡胶机场道面混凝土的综合性能,确定了最佳配合比。结果表明:机场道面混凝土的最佳配合比为玄武岩纤维掺量0.3%、橡胶颗粒掺量10%、水灰比0.32,此时,试件的抗压强度、抗折强度、300次冻融循环后的相对动弹性模量较对照组分别提高了27.5%、19.6%、11.1%,6 h电通量和300次冻融循环后的质量损失率分别降低了33.8%、72.2%。

为了研究NaOH和聚合物乳液复合改性橡胶混凝土的性能,对橡胶颗粒采用浓度为4%的NaOH溶液进行12 h浸泡处理,然后将其等体积取代9.5%的河砂,并掺入不同种类(丁苯乳胶、合成树脂、乳化沥青)和掺量(1%、2%、3%、4%、5%)的聚合物乳液对橡胶混凝土(CRC)进行复合改性,研究了聚合物乳液的种类和掺量对CRC力学、抗冻性能的影响。结果表明:随着聚合物乳液掺量的增加,试件的抗压、抗折强度先增大后减小,其中,2%合成树脂对试件抗压、抗折强度的提高效果最好;对于CRC的抗冻性能,3种聚合物乳液的最佳掺量均为3%,其中,丁苯乳胶、合成树脂对CRC抗冻性能的改善效果相对较好,乳化沥青的改善效果相对较差。

利用废旧轮胎破碎后的橡胶颗粒替代部分河砂制备了泡沫混凝土,研究了橡胶颗粒掺量、水灰比对混凝土的密度、流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和耐高温性能的影响。结果表明:橡胶颗粒的掺入降低了混凝土的密度、坍落度、抗压强度和弹性模量,但当橡胶颗粒掺量为20%时,试件的抗压强度仍高于10 MPa;试件的劈裂抗拉强度随着橡胶颗粒掺量的增加呈先增后减的趋势,且当橡胶颗粒掺量为20%时强度达到最大;高温对试件的抗压强度不利,与常温相比,经过100℃、200℃高温处理后,试件的抗压强度分别降低了3.1%~33.0%、25.0%~55.0%。

研究了橡胶颗粒等质量替代0、10%、20%、30%、40%的石英砂对应变硬化水泥基复合材料(SHCC)力学及抗冲击性能的影响。结果表明:随着橡胶颗粒掺量的增加,试件的抗压和抗拉强度降低,但延性增加;随着环境温度的降低,同类试件的最大冲击荷载增大,最大位移减小;与未掺橡胶颗粒的SHCC相比,橡胶改性SHCC具有更高的耗能能力,尤其是在低温(-50℃)环境下,说明橡胶改性SHCC更适合应用于寒冷地区;适当增加橡胶颗粒的掺量有利于进一步提高SHCC在低温环境下的抗冲击性能;在亚高温(150℃)环境下,随着橡胶颗粒掺量的增加,橡胶改性SHCC的耗能能力基本略有下降,且随着冲击高度的增加,下降幅度基本呈减小趋势,但基本高于未掺橡胶颗粒的试件。

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。

在再生混凝土中掺入废旧汽车轮胎经处理后得到的橡胶颗粒,采用ASTM C 1202法对6组不同橡胶颗粒掺量的混凝土试件进行抗氯离子渗透性试验。结果表明,再生混凝土中掺入橡胶颗粒拌合而成的混凝土具有很低的氯离子渗透性,28d氯离子扩散系数均小于1×10-8cm2/s,且氯离子扩散系数随橡胶颗粒掺量的增加而减少。

通过在再生混凝土中加入不同掺量的橡胶颗粒和纳米材料,分析了橡胶颗粒、纳米材料和龄期对再生混凝土的抗压强度影响。试验表明,抗压强度随着再生混凝土中橡胶颗粒的掺量的增加而降低,当再生混凝土中的橡胶颗粒掺量为3%时,混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度降低量最不明显,分别降低7.73%和6.19%;掺入纳米材料可以较大幅度的提高再生混凝土的抗压强度,尤其可以提高再生混凝土的早期强度;再生混凝土的早期强度增长速度较大,而后期增长效果并不明显。

研究了掺入废旧橡胶颗粒及废旧聚氨酯颗粒的改性水泥砂浆的机械性能和导热系数。以体积比0,10%和30%的废旧橡胶颗粒及废旧聚氨酯颗粒代替石英砂配制出几种改性砂浆,通过试验检测了橡胶颗粒及聚氨酯颗粒掺合物对新拌砂浆的质量、抗压强度、抗弯强度和导热性能的影响,并通过掺加石灰石粉末作为填料得到最优化的改性砂浆配比。结果表明,掺入橡胶颗粒及聚氨酯颗粒降低了材料的单位重量和导热系数,同时增强了隔热性能。