關鍵詞：橡膠粉；砂漿；表面改性
近20年來，國內外對廢舊輪胎的綜合利用引起了高度的重視，將橡膠粉末應用于砂漿與混凝土以改善其綜合性能的研究是目前研究的熱點之一。對水泥基橡膠砂漿與混凝土的研究[1-7]還處于探索階段，國內對橡膠砂漿與混凝土的研究也開展了有益的工作[8-11]。有些學者通過橡膠顆粒的表面處理來提高橡膠混凝土的強度[12-17]，多是采用清水沖洗、酸堿腐蝕、CCl4乳液處理、偶聯劑等方式來清除橡膠顆粒表面污染物，改變表面性質，以提高橡膠顆粒與水泥基體的界面黏結強度，有一定效果，但研究都不深入，效果不是很好。本文比較了不同膠粉改性方法對水泥砂漿抗壓抗折強度的影響，并合成一種能較好改善膠粉-水泥基體結合的處理劑。
1 試驗原料與試驗方法
1.1原材料
水泥采用焦作堅固牌P.O 42.5水泥，砂子采用細度模數2.7的普通中砂，膠粉使用廣東方達環宇環?？萍加邢薰镜?/SPAN>10目、20目、30目、60目、100目的橡膠粉。
1.2 膠粉處理
⑴ 清水處理 以自來水清洗橡膠粉表面，后用遠紅外干燥箱
⑵ 超聲波清洗 在超聲清洗槽中將橡膠粉超聲清洗30min, 后用遠紅外干燥箱
⑶ NaOH處理 以飽和NaOH溶液浸泡橡膠粉14h，用清水洗凈，抽濾后用遠紅外干燥箱
⑷ CCl4處理 以CCl4液體浸泡橡膠粉10h，抽濾后用遠紅外干燥箱
⑸ Si-69處理 將質量為橡膠粉質量5% Si-69偶聯劑配制成質量濃度為5%的乙醇溶液，分別加入硫化促進劑CZ、DM各0.5%（相對于橡膠粉質量百分比），與橡膠粉一起加入帶有冷凝管的三口燒瓶中加熱攪拌，在
KH⑹-151偶聯劑處理
將質量為橡膠粉質量5%的 KH-151 偶聯劑配制成質量濃度為5%的乙醇溶液，浸泡橡膠粉30min，加入帶有冷凝管的三口燒瓶中加熱攪拌，在
⑺自制處理劑處理
將質量為橡膠粉質量5%的A配制成質量濃度為80%的乙醇溶液，撒在橡膠粉表面，攪拌使其充分浸潤橡膠粉，加入帶有冷凝管的三口燒瓶中加熱攪拌，在
⑻鈦酸酯處理 將質量為橡膠粉質量5%的鈦酸酯偶聯劑配制成質量濃度為5%的乙醇溶液，浸泡橡膠粉30min，加入帶有冷凝管的三口燒瓶中加熱攪拌，在
1.3 試樣制備
分別用以上八種膠粉處理方法對10目、20目、30目、60目、100目的橡膠粉進行處理，將處理好的膠粉按以下質量比例進行混合， m10:m20:m30:m60:m100 =7:40:20:20:12。按GB/T17671-1999方法進行橡膠改性水泥膠砂強度測試，水泥:砂:水=1:3:0.5，將未處理的混合膠粉和不同方法處理的混合膠粉分別按等體積取代水泥膠砂中10%的砂子，制成
2 結果與討論
2.1 抗折強度
分別測定試件3天、7天、28天的抗折強度，結果如圖1所示。膠粉摻入砂漿，降低了砂漿的抗折強度，且隨著養護時間延長，膠粉對砂漿抗折影響越大。采用8種方法對膠粉進行表面處理后，砂漿的抗折強度得到提高，但是對不同養護期的效果有較大差異。3天的抗折強度，摻入10%的Si-69處理的膠粉，能達到空白的91.5%；其次是NaOH，能達到89.6%；自制的達到79.4%；膠粉的9種處理方式對改善膠粉砂漿抗折強度的大小依次是Si-69＞NaOH＞KH-151＞鈦酸酯＞超聲水洗＞未處理＞自制＞CCl4＞水洗。7天的抗折強度，經NaOH處理，能使抗折強度達到空白試樣的79.1%；其次是自制的能達到77.6%，膠粉的9種處理方式對改善膠粉砂漿抗折強度的大小依次是NaOH＞自制＞Si-69＞超聲水洗＞KH-151＞水洗＞未處理＞鈦酸酯＞CCl4。28天的抗折強度，膠粉表面的處理方式的影響大小依次是自制＞KH-151＞CCl4＞未處理＞超聲水洗＞NaOH＞Si-69＞水洗＞鈦酸酯。綜合膠粉的處理方式對各養護期抗折強度影響，采用自制表面改性劑、NaOH、 Si-69等處理方式較好。
2.2 抗壓強度
膠粉的處理方式對膠粉砂漿抗壓強度的影響如圖2所示，膠粉的摻入降低了各個時期的抗壓強度，但是通過對膠粉的表面處理能提高膠粉砂漿的抗壓強度。對于3天的抗壓強度，Si-69的效果最好，能達到空白樣的99.8%，9種處理方式作用大小依次是Si-69＞KH-151＞水洗＞未處理＞CCl4＞超聲水洗＞NaOH＞鈦酸酯＞自制。7天，CCl4處理能達到空白樣的90.3%，各方法的作用大小依次是CCl4＞Si-69＞超聲水洗＞NaOH＞KH-151＞未處理＞水洗＞自制＞鈦酸酯。28天，CCl4能與空白樣相當，大小依次是CCl4＞自制＞超聲水洗＞KH-151＞Si-69＞NaOH＞未處理＞鈦酸酯＞水洗。綜合分析CCl4、Si-69、超聲水洗等方法較好。
2.3 抗劈裂強度
砂漿56天的抗劈裂強度如圖3所示，膠粉降低砂漿的劈裂強度，但是通過對膠粉表面處理，能提高膠粉砂漿的抗劈裂強度，各種方法的效果大小依次是Si-69＞自制＞KH-151＞CCl4＞未處理＞超聲水洗＞NaOH＞水洗＞鈦酸酯。經Si-69處理后能達到空白樣的88.5%，自制的處理劑能達到空白樣80%。
綜合以上分析，用Si-69、KH-151和自制處理劑處理橡膠粉效果較好，其中Si-69可以較好地改善添加膠粉后膠砂3天抗折和抗壓強度，分別達到未加膠粉空白試樣的91.5%和99.8%，而KH-151和自制處理劑可以較好的改善添加膠粉后膠砂后期抗折抗壓強度，28天抗折強度分別達到未加膠粉空白試樣的73.2%和78.6%，抗壓強度分別達到未加膠粉空白試樣的92.6%和93.9%，抗劈裂強度也表現了相似的規律。CCl4處理的膠粉試件抗壓強度降低較少，但抗折強度降低較多。
3 討論
目前使用的膠粉通常是由廢舊輪胎破碎得到，輪胎內部分子結構是一種交聯網狀結構，長鏈烯烴通過硫橋交聯在一起，而聚合物分子鏈又通過物理和化學鍵吸附在主要補強成分炭黑表面。在廢舊輪胎破碎過程中，立體分子鏈必然被破壞，橡膠粉表面必然存在著斷裂的分子鏈、硫橋鍵，裸露的炭黑、惰性填料以及增塑劑硬脂酸等。這些活性點由于在加工過程中吸附氣體或雜質而失去活性，所以所制得的橡膠粉末表面通常為惰性的，在使用時需要對其表面進行改性。
用Si-69、KH-151和自制處理劑處理橡膠粉效果較好，這可能是由于這三種處理方法使膠粉與水泥基體之間形成了如圖4所示的牢固結合，改善了膠粉和水泥基體之間的界面過渡區，從膠粉砂漿斷面掃描電鏡照片可以驗證這一點，圖5 (a)為未處理膠粉在試塊斷裂時發生了抽拔行為，橡膠粉本身沒有斷裂，而且膠粉與水泥基體界面有較大空隙，圖5 (b)是經自制處理劑處理后的膠粉，在試塊破壞時發生了韌性斷裂，說明膠粉與水泥基體有了較強結合。
其它處理方法（水洗、超聲水洗、NaOH腐蝕）都是通過清洗膠粉表面除去其表面吸附物和擴散到表面的增塑劑硬脂酸等，使膠粉自身表面活性提高，改善與水泥基體結合性能，改性效果不是很好。
4 結論
（1）膠粉摻入砂漿中降低砂漿的抗折、抗壓和抗劈裂強度，通過對膠粉的表面處理能夠改善砂漿的力學性能，但是水洗、超聲水洗、NaOH腐蝕等處理方法處理膠粉效果不如偶聯劑等表面改性方法效果好。
（2）用Si-69偶聯劑處理膠粉可以較好地改善添加膠粉后水泥膠砂3天抗折和抗壓強度，分別達到未加膠粉空白試樣的91.5%和99.8%，用自制處理劑處理膠粉可以較好的改善添加膠粉膠砂后期抗折和抗壓強度，28天抗折強度分別達到未加膠粉空白試樣的78.6%，抗壓強度達到未加膠粉空白試樣的93.9%，抗劈裂強度也表現了相似的規律。
