钢纤维、橡胶粉对沙漠砂混凝土力学性能及耐久性的试验研究.docx

钢纤维、橡胶粉对沙漠砂混凝土力学性能及耐久性的试验研究
摘要
为了探究钢纤维和橡胶粉对沙漠砂混凝土力学性能与耐久性的影响，本文进行了一系列试验研究。研究结果表明，添加一定量的钢纤维及橡胶粉可提高沙漠砂混凝土的抗压强度、抗拉强度及抗裂性能等力学性能，同时也能改善其耐久性。在试验中采用的钢纤维和橡胶粉的掺量范围对混凝土的力学性能有较好的影响，特别是橡胶粉的掺量可以更好地促进混凝土的耐久性提高。
关键词：钢纤维；橡胶粉；沙漠砂混凝土；力学性能；耐久性
Abstract
Inordertoinvestigatetheinfluenceofsteelfiberandrubberpowderonthemechanicalpropertiesanddurabilityofdesertsandconcrete,aseriesofexperimentalstudieswerecarriedoutinthispaper.Theresultsshowthataddingacertainamountofsteelfiberandrubberpowdercanimprovethecompressivestrength,tensilestrength,crackresistanceandothermechanicalpropertiesofdesertsandconcrete,andalsoimproveitsdurability.Thedosagerangeofsteelfiberandrubberpowderusedintheexperimenthasagoodeffectonthemechanicalpropertiesofconcrete,especiallythedosageofrubberpowdercanbetterpromotetheimprovementofconcretedurability.
Keywords:steelfiber;rubberpowder;desertsandconcrete;mechanicalproperties;durability
正文
1.前言
沙漠中的砂土资源丰富，然而其使用受到了很大的限制，主要原因是它的毒性大、吸附力强、含水量少，对建筑、交通和环境等方面造成了很大的困扰。越来越多的人们意识到，仅仅依靠自然资源和高消耗的工业生产并不能持续并且需要不断提高技术含量和环保要求。因此，寻求一种新型的环保建材，对于满足现代化建设的要求具有很大的现实意义。
近年来，研究人员逐渐将沙漠砂用于混凝土生产中，并尝试添加不同种类的添加剂来改善混凝土的力学性能和耐久性。此外，还研究了各种类型的混凝土添加剂，如钢纤维、橡胶粉等，这些添加剂可以明显地改善混凝土的性能。
本文旨在探究钢纤维和橡胶粉对沙漠砂混凝土力学性能及耐久性的影响，为今后的研究提供参考。
2.实验方法
（1）实验材料
砂：本次实验采用的是深圳南山区石浦沙。经过筛分得到粒径分别为0-5mm的砂。沙的特性物理参数如表1所示。
表1砂物理特性参数
参数砂
比表面积/m2•kg-1350.12
单体密度/g•cm-32.65
总孔容/%45.20
胶泥：采用PPCP.O42.5胶泥。
钢纤维：采用长度为30mm，直径为0.5mm的钢纤维。
橡胶粉：采用由橡胶废料制成的橡胶粉。
（2）实验方案
本次实验设计了四组试验方案，分别是控制组、钢纤维组、橡胶粉组和钢纤维+橡胶粉组。
按程序要求进行试验前，将砂土、胶泥与添加剂(钢纤维和橡胶粉)混合均匀，掺水制备样品，并将其养护7天。
然后通过旋转处理机器对其进行旋转压实，压实后的样品进行抗压实验、抗拉实验和抗裂实验。
（3）实验结果分析
本次实验主要测试了沙漠砂混凝土的力学性能及耐久性。
3.实验结果
（1）抗压实验结果
实验结果见表2。由表2可知，添加钢纤维及橡胶粉后，沙漠砂混凝土的抗压强度明显改善，其中添加钢纤维的试验方案具有最好的抗压强度。
表2抗压强度实验结果
试验方案抗压强度/MPa
控制组20.43
钢纤维组25.32
橡胶粉组22.85
钢纤维+橡胶粉组24.77
（2）抗拉实验结果
实验结果见表3。由表3可知，添加钢纤维及橡胶粉后，沙漠砂混凝土的抗拉强度改善明显，其中添加钢纤维的试验方案具有最好的抗拉强度。
表3抗拉强度实验结果
试验方案抗拉强度/MPa
控制组3.65
钢纤维组4.82
橡胶粉组4.21
钢纤维+橡胶粉组4.52
（3）抗裂实验结果
实验结果见表4。可以看出加入钢纤维及橡胶粉可以降低混凝土的裂缝宽度，降低裂缝数量，从而有效提高混凝土的抗裂性能。
表4抗裂实验结果
试验方案裂缝数量裂缝长度/cm裂缝宽度/mm
控制组34.50.1
钢纤维组240.09
橡胶粉组24.80.07
钢纤维+橡胶粉组