本文是一篇建筑工程管理论文，本文对橡胶颗粒混凝土基础力学性能及抗开裂性能进行试验研究，针对试验数据进一步对比分析。综合考虑到两种变量即橡胶颗粒不同掺加量和不同粒径尺寸，对橡胶颗粒混凝土立方体抗压强度、抗折强度的影响，并以基准混凝土为参考进行对比。在橡胶颗粒改性方面，通过不同掺量缓凝剂研究橡胶颗粒混凝土力学性质、凝结时间及抗开裂性的影响。
第 1 章 绪论
1.1 研究背景
在当今高速发展的时代，改革开放以来中国 GDP 增长飞速提高。随着经济的发展居民的消费观念和模式也发生了改变，以住房和出行等为主要的消费理念[1]。其中汽车也从奢侈品慢慢进入普通家庭生活中。如今汽车数量在急速飞增，不仅给交通运输方面增加了巨大压力，而且报废轮胎对环境的污染也得不到根治。正确的处理废弃轮胎，有利于资源短缺问题的解决，以及废物再利用和保护环境[2]。处理橡胶已经成为全球性问题[3-5]，每年全球所产废弃轮胎产量约为 4074.2 万吨，而随着经济的发展我国年产量将突破近 2000 万吨。废旧的轮胎在化学定义为高分子有机物，自身性质极其稳定，难溶于蒸馏水以及各类有机物，具有难自分解和难自然降解的缺点，在温度较高的环境或持续强光照的环境中会产生有害于人体的有毒气体，其中最典型的如二氧化硫和硫化氢废气，严重危害我们的环境和身体健康[6]。虽然橡胶在不断的为人类提供者便利的服务，但也在随时污染着我们的自然环境，基于橡胶的各种特性也被人类称为行走的“黑色污染”[7]。
所以，科研界的学者们也都在十分积极广泛关注着橡胶处理再利用的方式，探索新的可以充分利用橡胶轮胎特性的办法，使得废旧的橡胶变废为宝发展绿色经济。其中将废弃的橡胶轮胎进行颗粒状粉碎处理是当今最为推崇的预处理方法，粉碎处理过的橡胶颗粒以外掺的方式直接掺入到基准混凝土中。不同学者的研究表明，橡胶颗粒混凝土有着良好的韧性，在抵抗外界冲击力方面有着不错表现，在特别的环境下抗裂性能也非常突出。橡胶颗粒混凝土的特性要比基准普通混凝土要强，稍差于沥青混凝土，在抗渗性、抗冻融性和耐高温性方面具有优良的表现[8-9]。当今对于废弃轮胎的使用量上还非常少，相比于其利用价值来说微乎其微，但随着绿色经济的观念推广以及日益恶化的生存环境无时不刻在给我们敲响警钟，继而对于废弃的橡胶轮胎以及其他橡胶废物如何变废为宝发展其自身特性，成为我们社会发展进步过程中要十分关注的重要时代课题。
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1.2 研究意义
目前，有一部分研究者对橡胶颗粒混凝土试验数据进行了整理分类，称它为新型的“弹性混凝土”[12-13]，在未来的工程建筑领域里应用范围将会非常的宽泛。我国是废弃橡胶轮胎的生产大国，假如制造一条轮胎要用到 5kg 橡胶颗粒，那我国每年将生产制造出 5×108kg 的橡胶颗粒，那么废弃橡胶轮胎以及橡胶制品污染生态环境问题的解决将指日可待[12]。在未来的不久，我们可以预期到橡胶颗粒混凝土将宽泛的运用到各种土木工程的建造领域范围内，如路面的路基材料工程中、在高海拔低温的飞机场跑道工程里、体育生产广场工程、多发地震地区的建筑建设工程中以及振动强高阻尼的一些大型场所，例如火车站和高铁站等工程领域里。还有一些抗冲击爆炸的重要工程部位，如高度公路的道路围挡施工领域里等多方面多场所的广泛应用实际工程里[14]。
利用外掺理论基础上，为更大程度上提高橡胶颗粒混凝土的性能，可以采用改性的方式来进一步提高其强度指标。诸多研究者通过试验得出直接将废弃的橡胶制品粉碎成颗粒后加入混凝土中，其基础力学强度将会受到很大程度的影响。而当今建筑工程中耐久性是最重要的考虑因素，裂缝是由混凝土浇筑后内部的收缩应力超过其抗拉强度所产生[15]。研究表明，温度收缩和材料自身收缩是导致混凝土在约束条件下早期收缩开裂的主要原因[16-17]。水泥基材料自身产生水化热，在混凝土内部产生热应力，当热应力足够大时，就有可能造成混凝土开裂。针对混凝土易开裂性能，研究者提出了不同的方法进行改性[18]。张亚梅等[19]通过试验得出结论：一定量的橡胶颗粒可以明显改善混凝土自身的收缩裂缝；亢景付等[20]发现橡胶的加入有效的改善了试块的抗裂性，提高了其抗开裂能力；Kaloush[21]等通过温缩试验发现橡胶混凝土受温度影响会形成温度裂缝。为解决混凝土易受温度影响，可用缓凝剂来推迟水化热的峰值，预防早期的温度裂缝的出现。
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第 2 章 橡胶颗粒混凝土坍落度及力学性能试验
2.1 前言
混凝土是由各种复合组成材料按照一定的添加比例均匀搅拌而制成的未凝固的材料。目前而言针对于混凝土的工作特性用流动性、粘黏性及保水性等来表示[43]。基准混凝土的工作特性定义是由美国材料与试验协会提出的，可以降低新搅拌
混凝土质量均匀性的能力损失。工作性质的基本含义是在保证基准混凝土不发生离析和泌水现象的基础上[47]，可以满足我们实际的建筑工程施工要求。混凝土中拌合物的化学性质和物理性质直接影响着建筑工程中施工浇筑的质量，继而间接侵蚀到混凝土内部结构节点的稳定和耐久性能。混凝土的流动性用坍落度来表现，所呈现出坍落度变小则证明其流动性变差的规律，从而导致混凝土自身密实度降低，混凝土表明出现蜂窝形状，以及气泡等现象[48]。此外，拌合物中的含气量也会作用于实际的工作情况，当把橡胶颗粒掺入到基准混凝土中后，改变了混凝土的基础组成部分、微观结构以及基本特性[49]，基于此研究橡胶颗粒混凝土的流动性是十分重要的。
基础力学性能是混凝土应用于实际建筑工程中首要考虑的性能，如在抗压、抗折以及劈拉强度等方面。混凝土最基本的参数就是强度等级，强度直接体现在实际构件结构稳定安全问题。混凝土本身抗拉强度较低、抗压强度高、弹性模量较大、延性差；但当橡胶颗粒掺加量增多以后，混凝土自身弹性模量发生显著变化、以及混凝土自身的延展性显著提高[50]。混凝土的基础强度指标主要取决由三个方面强度构成，即水泥基的强度、粗细骨料的强度和表面的粘结强度；诸多学者经过试验表明，水泥基与骨料的连接区的强度是最容易损坏的区域。所以改善水泥基与粗细骨料的构成，以及提高其结构的稳定程度是改善混凝土性能重要的两个方法。橡胶颗粒掺入于基准混凝土中来改变细骨料的粘结性，继而改善混凝土的力学性能。
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2.2 原材料及试验设计
2.2.1 试验目标
本章针对四种掺量和三种粒径的橡胶颗粒掺入到混凝土中以后，通过比对得出橡胶颗粒混凝土与基准混凝土力学性能的变化影响，得出粒径大小与掺量多少对其自身力学性能的规律影响。
对比试验的橡胶颗粒等体积取代细骨料，取代率分别为 0%，5%，10%，15%，20%；橡胶胶粉和颗粒的粒径尺寸分别为 0.18mm~0.25mm、0.55mm~0.85mm 和2mm~4mm。通过这两个量的变化来观察总结混凝土力学性能的规律，测定橡胶颗粒混凝土的坍落度、抗压强度和抗折强度。本章研究内容具体如下：
（1）橡胶颗粒的加入改变了混凝土的内部微观结构，进一步对坍落度数值的分析，得出橡胶尺寸大小和橡胶颗粒掺量多少对基准混凝土的力学性能的影响。
（2）橡胶颗粒以不同掺量和不同橡胶尺寸，测定在标准养护条件下龄期分别为 3d，7d，28d 的立方体抗压强度和抗折强度；分析出不同粒径尺寸和不同掺量对各龄期强度指标发展规律的影响。
2.2.2 原材料特性
本试验采用 42.5 级普通硅酸盐水泥，由邯郸市通茂商品混凝土有限公司所提供，表 2-1 和 2-2 为其主要成分和技术性能。
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第 3 章 缓凝剂对橡胶颗粒混凝土的影响............................37
3.1 缓凝剂对橡胶颗粒混凝土力学性能影响试验......................37
3.1.1 试验原材料............................37
3.1.2 试验配合比..................................38
第 4 章 橡胶缓凝混凝土力学及抗裂性能试验............................41
4.1 橡胶缓凝混凝土力学性能研究...........................41
4.1.1 试验原材料.....................................41
4.1.2 试验配合比................................41
第 4 章 橡胶缓凝混凝土力学及抗裂性能试验
4.1 橡胶缓凝混凝土力学性能研究
4.1.1 试验原材料
本试验原材料同 3.1.2 所列出；
4.1.2 试验配合比
在进行橡胶缓凝混凝土强度分析时，试验采用 4 组不同配比对比，每组三个试块，具体配合比见表 4-1，将其标号为 C40-1、C40-2、C40-3 和 C40-4，对比 4组 7d 和 28d 的平均抗压强度和抗折强度，以及压折比。
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结论与展望
结论
本文对橡胶颗粒混凝土基础力学性能及抗开裂性能进行试验研究，针对试验数据进一步对比分析。综合考虑到两种变量即橡胶颗粒不同掺加量和不同粒径尺寸，对橡胶颗粒混凝土立方体抗压强度、抗折强度的影响，并以基准混凝土为参考进行对比。在橡胶颗粒改性方面，通过不同掺量缓凝剂研究橡胶颗粒混凝土力学性质、凝结时间及抗开裂性的影响。本文的试验成果由以下方面：
（1）当以掺量相同的橡胶颗粒掺入时，坍落度随着粒径尺寸的增大而减小，橡胶颗粒的尺寸越小对其流动性能影响越小，反之越大。
（2）在混凝土中掺入橡胶颗粒改变
