橡胶混凝土空心砌块最佳配合比的探究.doc

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称： 橡胶混凝土空心砌块最佳配合比的探究 所在学院： 水利与土木工程学院 申报者姓名 （集体名称）： 高裕鸿 邓建波 曾锦辉 黄翰琦 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名高裕鸿性别男出生年月1988年9月学院水利与土木工程系别、专业、年级07级水利水电工程学历本科学制4年入学时间2007年9月作品名称橡胶混凝土空心砌块最佳配合比的探究毕业论文题目通讯地址华南农业大学水利与土木工程学院邮政编码510642办公电话15902058649常住地通讯地址华南农业大学华山区4栋304邮政编码510642住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位邓建波男20本科水利与土木工程学院曾锦辉男20本科水利与土木工程学院黄翰琦男20本科水利与土木工程学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称 橡胶混凝土空心砌块最佳配合比的探究作品分类（ A ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路绿色环保已经成为21世纪人类社会的一个重要主题，自从“绿色混凝土”的提出，人们就一直在探索，而我们的课题就是关于橡胶混凝土空心砌块在消声和隔热方面的效果，因为降低噪声和减少能耗与我们的生活密切相关，而且具有深远的意义。我们通过理论分析和实验测试，用交叉实验法以不同的配合比进行实验，对其抗压强度、抗折强度、消声效果和隔热效果进行测定，从而确定出能够得到推广的橡胶混凝土空心砌块的最佳配合比，让它能够应用到更多的建筑环境。基本思路：提出课题设计试验分析试验数据得出结论探究其可行性与应用前景。作品的科学性、先进性及独特之处1、充分利用了废旧轮胎生产的橡胶粉作骨料，实现资源的循环利用，体现了环保的理念；2、将橡胶混凝土制成空心砌块，具有隔音，隔热，消音的效果，而且其抗冻融性优越；3、生产成本低，应用前景大。作品的实际应用价值和现实意义目前城市建筑行业蓬勃发展，为此寻找一种优质高性能的墙体材料势在必行，橡胶混凝土空心砌块的抗折强度，抗压强度已经达到非承重墙体材料的标准。橡胶混凝土空心砌块应用可分三个方面：1、防止噪音污染；2、隔热性能好，可改善室内温度，节约能耗；3、砌块强度高，质量轻，适用于高层建筑。面对城市化的发展，秉承生态文明的理念，橡胶混凝土制成的空心砌块将具有广阔的应用前景。学术论文文摘摘要：绿色环保已经成为21世纪人类社会的一个重要主题，各行各业都在朝着这个方向发展，建筑也也是如此，自从“绿色混凝土”的提出，人们就一直在探索，而我们的课题就是关于橡胶混凝土空心砌块在消声和隔热方面的效果，因为降低噪声和减少能耗与我们的生活密切相关，而且具有深远的意义。我们通过理论分析和实验测试，用交叉实验法以不同的配合比进行实验，对其抗压强度、抗折强度、消声效果和隔热效果进行测定，从而确定出能够得到推广的橡胶混凝土空心砌块的最佳配合比，让它能够应用到更多的建筑环境。关键词：橡胶混凝土 消声 隔热 绿色环保背景引言：1998年吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土”的概念，其绿色涵义可概括为：节约资源、能源；不破坏环境，更应有利于环境；可持续发展，保证人类后代能健康、幸福地生存下去。21世纪初，我国居民汽车拥有量大幅度上升，大量的废旧轮胎产生，据统计，2006年产生超过1亿条，而目前只有50左右得到合理的回收和利用。面对这样一个庞大的数字，首先想到的或许是污染的严重，但假如我们利用得当，那它就变废为宝，为我们带来一笔巨大的财富，同时还解决了环境污染的问题。因此，怎样利用这些废旧轮胎就是问题的关键。就现状而言，橡胶混凝土已经开始得到应用，主要是应用在一些高速公路，但我们希望它能够得到更加广泛的应用，实现它的最大化贡献。我们的课题就是针对橡胶混凝土的特殊性能，结合空心砌块本身具有节能的特点，探究橡胶混凝土空心砌块在不同配合比下的力学、声学与热学性质，从而得出影响其各方面性能的主要因素，并找出最佳性能表现的配合比，希望能为推广橡胶混凝土空心砌块提供一些参考价值，特别是在建筑消声和保温节能方面。作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励无鉴定结果请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录公路隧道路面橡胶轻骨料混能土制备试验研究（混凝土2008年第7期）废橡胶混凝土力学及抗冲耐磨性能试验研究（混凝土2008年第2期）建筑垃圾种不同组成材料对混凝土性能的影响（混凝土2008年第6期）橡胶水泥混凝土性能试验的研究（混凝土2007年第9期）橡胶混凝土脆性实验研究（混凝土2007年第2期）橡胶集料水泥砂浆和混凝土性能研究（混凝土2006年第6期）橡胶集料混凝土的试验研究及工程应用（混凝土2006年第7期）橡胶混凝土研究进展综述（混凝土2006年第4期） 橡胶混凝土阻尼比的初步探究（混凝土2005年11期）橡胶混凝土性能的初步探究（混凝土2004年第12期）申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）科研管理部门签章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。中国是从2004年开始对橡胶混凝土进行研究的，可以说2004年到2005年我们国家对橡胶混凝土的探索都还处于初步阶段，这段时间的主要对橡胶混凝土的性能，橡胶集料钢筋混凝土梁受弯性能，橡胶混凝土阻尼比做了初步试验研究。在这个阶段，虽然没有取得丰硕的果实但也为橡胶混凝土的研究打开了大门。2006年对橡胶混凝土的研究是具有里程碑意义的一年。在06年3月份发表了对橡胶混凝土氯离子渗透性研究的论文，在4月份，又发表了橡胶混凝土研究进展综述；从此橡胶混凝土研究的方向已经基本定下来，主要有六个方面：1. 橡胶混凝土的减震功能；2. 橡胶混凝土的受力机理；3. 橡胶混凝土的配合比优化设计；4. 综合材料性能（弹性模量，本构关系，阻尼性能，徐变性能，耐久性能）；5. 橡胶混凝土的工作性能；6. 在优化尺寸，橡胶掺量，水泥类型，化学和矿物掺和量，橡胶颗粒预处理方面。在6月份，发表了橡胶集料水泥砂浆和混凝土性能研究的论文。在7月份，发表了橡胶集料混凝土的试验研究及工程应用的论文，为橡胶混凝土的工程应用提供了三个方向。1、橡胶集料混凝土在路面工程的应用；2、橡胶混凝土在连续墙工程中的应用；3、橡胶混凝土在局部预应力的应用。2007年在2006年确定的研究方向的指导下，做了更深入的研究。在2月份，发表了橡胶混凝土试验研究的论文。4月份，发表了橡胶集料混凝土正截面抗裂性能研究的论文。6月份，发表了橡胶混凝土抗压强度与超声波速关系的试验研究。9月份发表了对橡胶混凝土性能试验的研究论文，对橡胶混凝土物理性能的橡胶混凝土的工作性，橡胶混凝土的表观密度，橡胶混凝土的弹性模量进行了研究，对橡胶混凝土力学性能的立方体抗压强度，劈裂抗拉强度，抗折强度，轴心抗压强度，极限应变，做了试验研究。此外，还对橡胶混凝土的耐久性能做了较深入的试验。2008年1月份，发表了橡胶改性页岩陶粒混凝土的耐磨性的论文。2月份，发表了橡胶混凝土力学及抗冲耐磨性能试验研究的论文。4月份，发表了橡胶混凝土抗冻性能的试验研究的论文。5月份，发表了废旧轮胎改性水泥基材料的试验研究的论文。7月份，发表了公路隧道路面橡胶轻骨料混能土制备试验研究的论文。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关 领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 （签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮编单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 签章日期 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明 F参赛作品打印处 橡胶混凝土空心砌块最佳配合比的探究 高裕鸿 邓建波 黄翰琦 曾锦辉 指导老师：陆金池华南农业大学水利与土木工程学院 广州 510642摘要：绿色环保已经成为21世纪人类社会的一个重要主题，各行各业都在朝着这个方向发展，建筑也也是如此，自从“绿色混凝土”的提出，人们就一直在探索，而我们的课题就是关于橡胶混凝土空心砌块在消声和隔热方面的效果，因为降低噪声和减少能耗与我们的生活密切相关，而且具有深远的意义。我们通过理论分析和实验测试，用交叉实验法以不同的配合比进行实验，对其抗压强度、抗折强度、消声效果和隔热效果进行测定，从而确定出能够得到推广的橡胶混凝土空心砌块的最佳配合比，让它能够应用到更多的建筑环境。关键词：橡胶混凝土 消声 隔热 绿色环保背景引言：1998年吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土”的概念，其绿色涵义可概括为：节约资源、能源；不破坏环境，更应有利于环境；可持续发展，保证人类后代能健康、幸福地生存下去。21世纪初，我国居民汽车拥有量大幅度上升，大量的废旧轮胎产生，据统计，2006年产生超过1亿条，而目前只有50左右得到合理的回收和利用。面对这样一个庞大的数字，首先想到的或许是污染的严重，但假如我们利用得当，那它就变废为宝，为我们带来一笔巨大的财富，同时还解决了环境污染的问题。因此，怎样利用这些废旧轮胎就是问题的关键。就现状而言，橡胶混凝土已经开始得到应用，主要是应用在一些高速公路，但我们希望它能够得到更加广泛的应用，实现它的最大化贡献。我们的课题就是针对橡胶混凝土的特殊性能，结合空心砌块本身具有节能的特点，探究橡胶混凝土空心砌块在不同配合比下的力学、声学与热学性质，从而得出影响其各方面性能的主要因素，并找出最佳性能表现的配合比，希望能为推广橡胶混凝土空心砌块提供一些参考价值，特别是在建筑消声和保温节能方面。试验材料：1 原材料：水泥（P·O 32.5R） 细集料：天然中粗河沙 粗集料：2级配碎石（粒径0.51.5cm） 胶粉：（5,10,15,20目） 外加剂:OH3G高强高效减水剂 聚合物：羧基丁苯乳液2 试件规格：390mm*190mm*190mm 采用单排孔结构，具体尺寸如图。空心率为41.56%。 3 试件配合比： 原材料用量/（/m³）编号橡胶粉参量 5% 10% 15% 20% 25%砂 粉 砂 粉 砂 粉砂 粉 砂 粉 K (5,y)773.3 40.7732.6 81.5 691.9 122.1651.2 162.8610.5 203.5K(10,y)773.3 40.7732.6 81.5691.9 122.1651.2 162.8610.5 203.5K(15,y)773.3 40.7732.6 81.5691.9 122.1651.2 162.8610.5 203.5K(20,y)773.3 40.7732.6 81.5691.9 122.1651.2 162.8610.5 203.5基准试块K（0，0）的配合比：水泥254/m³，水150/m³，碎石³1185/m³，外加剂1.8/m³，砂814/m³.橡胶粉按砂的5%，10%,15%,20%,25%用量取代沙加入，另外加入5.08/m³的聚合物。编号K（x,y）x表示橡胶粉目数，y表示百分比。试验方法：1 橡胶粉处理：用1%的NaOH溶液浸泡30分钟，然后用清水洗静，晾嗮至饱和面干。除去胶粉中的硬脂酸锌；2 拌合混凝土，在在震动台上密实成型。24小时后拆模，在室外养护。28天后测量试件的表观密度；3 测定橡胶混凝土空心砌块的抗折强度；4 测定橡胶混凝土空心砌块的抗压强度；5 测定试验的保温性能；6 测定试验的消声性能。试验数据处理与分析：（待做实验）结论：(待分析处理)橡胶混凝土空心砌块的应用前景展望： 城镇发展靠建设，建设靠建材，建材的选取已经成为城市建设经济，性能问题首要考虑因素。橡胶混凝土作为一种新的墙体材料，具有很广的发展前景。随着“绿色混凝土”的提出，可见，人们对建筑材料节能和环保方面的要求也越来越高，目前城市建设正蓬勃发展，为此，寻求一种优质高性能的墙体材料势在必行。 橡胶混凝土空心砌块作为一种新型的墙体材料，其抗折强度、抗压强度等基本性能已经达到墙体材料的标准。此外，现浇混凝土空心砌块具有很大的能量吸收性和很高的延性，而且还具有重量轻、隔热、消音、减震等综合材料性能。因此，在目前房屋墙体材料发展的大背景下，橡胶混凝土空心砌块无意识当今非承重墙体材料的最佳选择。针对目前城市建设所面临的环境问题，橡胶混凝土空心砌块的优越性更凸显无疑了。一：对城市的噪音污染，橡胶混凝土空心砌块以其优良的消声性能可以吸收大量的能量，较大程度上减低城市的噪音污染；二：对于“温室效应”、“热岛效应”所引发的问题，橡胶混凝土空心砌块以其优良的隔热性能可以很好调节室内温度，为城市居民的日常生活带来极大的便利；三：对于目前城市建筑高层化的发展趋势橡胶混凝土空心砌块以其质量轻性能高的特点，是非常有条件成为高层建筑非承重墙体材料的首选材料。 由此，我们可以橡胶混凝土用作非承重墙体材料的适应性是如此之强。其不仅改善了空心砌块的性能，同时处理了大量的废旧轮胎，体现了“绿色环保节能”的理念，符合和谐的“科学发展观”。因此，现浇混凝土空心砌块作为一种新型环保型墙体材料发展前景是非常广大的，适应予于推广的。参考文献：公路隧道路面橡胶轻骨料混能土制备试验研究（混凝土2008年第7期）废橡胶混凝土力学及抗冲耐磨性能试验研究（混凝土2008年第2期）建筑垃圾种不同组成材料对混凝土性能的影响（混凝土2008年第6期）橡胶水泥混凝土性能试验的研究（混凝土2007年第9期）橡胶混凝土脆性实验研究（混凝土2007年第2期）橡胶集料水泥砂浆和混凝土性能研究（混凝土2006年第6期）橡胶集料混凝土的试验研究及工程应用（混凝土2006年第7期）橡胶混凝土研究进展综述（混凝土2006年第4期） 橡胶混凝土阻尼比的初步探究（混凝土2005年11期）橡胶混凝土性能的初步探究（混凝土2004年第12期）17