纳米SiO_(2)包覆改性橡胶混凝土分形特征与力学性能研究.pdfVIP

第５０卷第２２期山西建筑Ｖｏｌ．５０Ｎｏ．２２

２０２４年１１月Ｎｏｖ．２０２４·９·

ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２４．２２．００２

ＤＯＩ：

纳米ＳｉＯ包覆改性橡胶混凝土分形特征与力学性能研究★

２

１，２３１，２３

王大辉，王照琦，曹宏亮，王文超

（１．河南省水利科技应用中心，河南郑州４５０００３；

２．河南省水利工程安全技术重点实验室，河南郑州４５０００３；３．郑州大学水利与交通学院，河南郑州４５０００１）

摘要：橡胶混凝土综合性能优良，且能够实现废旧橡胶的资源化利用，但强度较低限制了橡胶混凝土的推广应用。采用纳

米ＳｉＯ包覆技术处理橡胶颗粒，制备橡胶混凝土，试验研究了不同浓度纳米包覆液改性后橡胶混凝土的力学性能，同时检测

２

了橡胶混凝土内部孔隙的分形维数。结果显示，纳米ＳｉＯ包覆改性能够提高橡胶混凝土的力学性能，且包覆液的最优浓度

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（质量浓度）为３％，能够使橡胶混凝土的２８ｄ抗压强度和劈拉强度分别提升２０．１％和２０．４％。改性后橡胶混凝土的内部孔

隙具有分形特征，混凝土的强度随着其孔隙分形维数的增大而升高，且两者之间存在线性关系。

关键词：橡胶混凝土；纳米ＳｉＯ；力学性能；分形特征

２

中图分类号：ＴＵ５２８文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２４）２２－０００９－０５

文章编号：

米ＳｉＯ能有效提高混凝土的早期强度，因为在纳米颗粒

０引言２

周围产生了更加致密的水化硅酸钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ）凝胶（尺

橡胶混凝土不仅实现了废旧橡胶的资源化利用，还

［１－２］寸约１５ｎｍ）。基于纳米ＳｉＯ的优良作用，采用骨料纳米

具有良好的抗裂性、抗冲击性和吸音减震性能，为工２

包覆技术来提升混凝土的性能也得到了学者们的关注，

程结构的安全性和舒适性提供了新的解决方案。然而，

但目前的研究主要集中于混凝土中天然骨料和再生骨料

由于橡胶颗粒为憎水性材料，加入混凝土后与水泥基质

［１２］

［３－４］的强化研究，并未见于橡胶骨料。

的结合较弱，会显著削弱混凝土的强度。为了克服

分形理论作为一种描述复杂系统自相似性和重复性

这一难题，学者们积极探索各种橡胶颗粒改性方法，旨在

［５］的数学工具，被广泛应用于混凝土孔隙结构的研究中。

提升橡胶混凝土的力学性能。Ｓｉ等采用ＮａＯＨ溶液对

通过分形理论，可以定量描述混凝土孔隙的复杂性和不

橡胶颗粒进行处理，清除了橡胶颗粒表面的增塑剂和污