【摘 要】废橡胶粉在保温隔热材料、防水卷材、建筑装饰材料中应用广泛，废橡胶粉在混凝土中的资源化利用，作为材料科学领域的重点研究项目，受到社会各界的广泛重视。本文首先对废橡胶粉在普通混凝土中的资源化利用进行总结和分析，并对当前我国再生混凝土中废橡胶粉的应用展开探讨，为废橡胶粉在混凝土中的资源化利用提供资料参考。
【关键词】废橡胶粉；混凝土；资源化利用；分析
废橡胶粉在混凝土中的应用，不仅能够提高混凝土的保温性能、耐久性、使用寿命，还能够实现资源和能源的节约。我国作为发展中国家，资源和能源是影响经济建设和社会发展的关键因素。废橡胶粉作为一种回收材料，其在混凝土中的资源化利用，不仅是现代建筑行业重点研究和实践的课题，也有助于可持续经济发展战略的实现。将废橡胶粉掺入混凝土中制备新型、改性、环保混凝土是处理废橡胶的好办法，具有广阔的应用前景。但是目前我国对废橡胶粉在混凝土中的应用研究还非常有限，今后应加大这一领域的研究、利用和推广工作，并大力加强废橡胶粉在水泥砂浆、沥青混凝土、防水卷材、泡沫塑料、建筑装饰材料等其他材料中的科研和开发力度，拓宽其应用领域，以促进废橡胶的资源化利用、遏制环境污染。
一、废橡胶粉在普通混凝土中的利用
1.1保温隔热材料
橡胶粉的导热系数小，橡胶混凝土中的含气量也较普通混凝土高，因此利用橡胶混凝土生产的橡胶混凝土砖或砌块，作为一种新型节能墙体材料，具有良好的保温隔热性能，可以广泛应用于非承重内、外墙体和低多层建筑承重墙体。李学文用橡胶粉等体积替代陶粒混凝土中的中砂，制备了废橡胶轻骨料混凝土砖，当橡胶粉替代量为50%时，在抗压强度基本能满足使用要求的同时，砖的保温隔热性能大幅度提高。
1.2耗能材料
橡胶混凝土的变形能力大、延性好，将其应用于抗震区结构中可以充分利用其塑性变形耗散地震能量，减小构件和结构的破坏程度，有效地改善结构的抗震性能。李悦[9]对C30橡胶混凝土梁、柱构件分别进行了正截面弯曲试验和拟静力试验，从破坏形态、特征荷载、特征位移、梁的应力-应变曲线、柱的滞回曲线、柱的骨架曲线和刚度退化、柱的变形恢复能力、柱的耗能能力8个方面与普通混凝土构件进行了比较，结果表明橡胶混凝土梁、柱具有良好的延性和耗能能力。
1.3橡胶混凝土桩复合地基
橡胶混凝土桩复合地基是将橡胶混凝土桩作为增强体置于地基中，依靠桩与桩间土共同承受荷载，以提高复合地基的承载性能。它是一种承载性能良好、经济效益显著、环保利废的新型地基处理方法，由沈阳建筑大学王凤池提出，主要解决废橡胶的资源利用和传统的刚性桩复合地基不能充分发挥桩间土承载力的问题。由于橡胶混凝土桩刚度小，介于半刚性桩与刚性桩之间，其横向变形有利于促进桩间土承载力的发挥，从而提高复合地基承载力。
1.4道路面层
橡胶混凝土路面具有良好的弹性，在抗疲劳开裂、抗冲击韧性、抗冻、抗冲刷、降噪隔音等方面均好于普通混凝土路面，行车舒适性高，耐久性也比沥青路面好得多，同时符合环保和资源利用两大主题，具有广阔的市场发展空间和应用前景。1999年2月，美国亚利桑那州立大学校园内铺设了一段人行道试验段，用于探究橡胶混凝土的工作机理和使用性能。2002年4月亚利桑那北方大学修筑了6种不同橡胶微粒掺量的混凝土路面，用于研究橡胶微粒对混凝土抗冻性的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2003年6月亚利桑那州修建完成了世界上第1条橡胶混凝土路面，厚度仅12.7cm，大大节约了工程成本，经测试使用性能良好，4个月后又开通了多个橡胶混凝土试验道路段[16]。
1.5轨枕
橡胶混凝土具有良好的抗冲击性能，宋少民[19]研究表明，当橡胶粉掺量为3%时，混凝土的冲击功可以提高70%。铁路的混凝土轨枕抗冲击韧性差，在列车高速行驶中表现得更为明显，造成轨枕的使用寿命大大缩短，使用橡胶混凝土轨枕能够降低列车行驶产生的噪声和振动，提高运行平稳度。工程实践中，韩国将废轮胎胶粉、砂子、石子、水泥混合，模压制成了质量轻、抗冲击、耐腐蚀的铁路枕木，有效地减少了火车行驶时产生的噪声和振动[20]。中国建筑材料科学研究总院也采用胶粉（胶粒）、砂子、水泥混合制成了铁路轨枕。
1.6抗裂材料
橡胶粉可以抑制混凝土的塑性收缩裂缝。在混凝土中掺入橡胶粉后，混凝土裂缝的长度、宽度和数量均有所减少，单位面积板上的总开裂面积仅为基准混凝土板的8.7%，改善了混凝土的早期开裂。废橡胶粉还能够用于提高钢筋橡胶混凝土梁的抗裂性能，橡胶粉可以将混凝土梁的开裂弯矩提高10%~60%。目前，橡胶混凝土在上海内环线高架桥工程中被用作桥梁伸缩缝及伸缩缝开裂修复弹性材料。
1.7其他应用
橡胶混凝土还可以应用于隔音材料、飞机跑道、地下壳体、运动场、网球场、畜牧场、重要军事建筑、核工业建筑、防恐怖袭击建筑、机械系统基座、防冲击护栏、地铁缓冲层、防御墙、柱帽、筑路板、管线路基、水工构筑物、自流平填料等领域。
二、废橡胶粉在再生混凝土中的利用
再生混凝土是将废弃混凝土破碎、分级、清洗后形成再生骨料，用再生骨料全部或部分替代天然砂石配制的混凝土，其强度、耐久性较同配合比的普通混凝土差，质地也更硬、脆。将废橡胶粉掺入再生混凝土中制备橡胶再生混凝土，可以节约自然资源，减轻废弃混凝土、废橡胶造成的双重环境污染，改善再生混凝土的性能，是废橡胶资源化利用的外延，具有较好的应用前景。我国对橡胶再生混凝土的研究还很不充分，仅仅少数学者开展了材料受压、受拉简单力学行为的试验工作，耐久性的研究也几乎为零，这大大阻碍了橡胶再生混凝土在工程中的应用，我国目前尚无应用实例。因此，要使橡胶再生混凝土在我国得到健康的发展、广泛的应用，必须对此课题进行更为深入和全面的研究，在材料基本物理力学性质较为成熟的情况下进行构件、结构层次和耐久性的研究，同时又需要有相应配套政策和技术规范规程、技术标准作保证。只有这样，橡胶再生混凝土在工程中的应用才能“水到渠成”。
综上所述，废橡胶粉作为一种优质的混凝土掺合料，其在混凝土中的资源化利用应用广泛。我国作为发展中国家，为了实现资源和能源的节约，十分重视对废橡胶粉在混凝土中的资源化利用。现如今，废橡胶粉在普通混凝土中应用广泛，包括保温隔热材料、耗能材料、复合地基、轨道面层、轨枕抗震材料中均会应用到废橡胶粉。再生混凝土中对废橡胶粉的应用研究也进步显著，但由于我国科技实力相比于西方发达国家仍然有部分差距，因而再生混凝土中废橡胶粉的应用仍然没有实现产业化，但相信随着技术的进步和科技的发展，废橡胶粉再生混凝土应用技术必然逐渐完善，为社会主义和经济发展做贡献。
参考文献：
[1]额日德木，王海龙，王萧萧，等. 表面改性废旧轮胎橡胶粉对水泥胶砂力学性能的影响[J]. 中国科技论文，2015，10（1）：73-77.
[2]刘建飞，周庆军，丛培良，等. 纤维和粉煤灰对改性橡胶粉水泥基复合材料性能的影响[J]. 硅酸盐通报，2014（8）：2032-2037.
论文作者:毕继祥
论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期
论文发表时间:2016/11/11
标签：混凝土论文; 橡胶论文; 橡胶粉论文; 轨枕论文; 资源论文; 性能论文; 地基论文; 《低碳地产》2016年6月第11期论文;