膠質(zhì)土應(yīng)用前景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的逐漸展開(kāi)，我國(guó)正在或需要在惡劣環(huán)境條件下興建大量的大型基礎(chǔ)工程，如跨海大橋、海洋設(shè)施、地下空間結(jié)構(gòu)、西部大開(kāi)發(fā)過(guò)程的配套基礎(chǔ)沒(méi)施，這些工程舉足輕重；同時(shí)，為了適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，現(xiàn)有大量的基礎(chǔ)設(shè)施需要進(jìn)行改造。因此，迫切需要進(jìn)一步改善傳統(tǒng)混凝土材料延性差、易于開(kāi)裂以及抵抗環(huán)境介質(zhì)侵蝕能力較差的性能特點(diǎn)。利用廢舊橡膠組分的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)水泥混凝土進(jìn)行改性是非常有效的技術(shù)途徑。在優(yōu)化橡膠顆粒粒徑和摻量等技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，按混凝土結(jié)構(gòu)性能要求合理設(shè)計(jì)其配制技術(shù)，那么廢舊橡膠水泥混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展；同時(shí)，也有可能從簡(jiǎn)單的利廢發(fā)展到對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土改性的高附加值應(yīng)用。廢舊橡膠水泥混凝土除在土木工程中的傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用外，在以下兩方面的推廣應(yīng)用將更顯優(yōu)勢(shì)：

膠質(zhì)土高速公路路面新材料

采用廢舊橡膠改性的水泥混凝土，具有良好的彈塑性、能吸收噪聲、耐重壓、不易磨損、抗沖擊性好、耐久性好等優(yōu)異的性能。因而，橡膠改性混凝土應(yīng)用于道路路面建設(shè)中，既具有瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)，又具有比瀝青路面高得多的耐久性，因此具有明顯的優(yōu)越性。國(guó)外亦正在進(jìn)行工程實(shí)踐。

膠質(zhì)土新型鐵道工程建設(shè)制品

韓國(guó)發(fā)明了將廢輪胎膠粉、砂石、水泥混合，用模具壓制成鐵路枕木，這種材料制作的鐵路枕木具有重量輕、抗沖擊和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，還能減少火車行駛中的噪聲和振動(dòng)。此項(xiàng)技術(shù)已在美國(guó)獲得了專利。這種技術(shù)已在美國(guó)等國(guó)家的鐵路平交道口中大量應(yīng)用，實(shí)踐證明采用這種技術(shù)生產(chǎn)平交道口新型鋪面板，能夠提高道口鋪面壽命，減少維修，增加道口安全性，極大地降低了重載車輛對(duì)線路的沖擊作用，并能減振降噪，是良好的地面絕緣性材料。我國(guó)將建成十多萬(wàn)公里的鐵路線，平交道口多如繁星，若用橡膠改性混凝土鋪面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水泥混凝土預(yù)應(yīng)力軌枕、平交道口鋪面板和橋面板等，將產(chǎn)生顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。

（1）施工后24～30h可走動(dòng)，28天后抗壓強(qiáng)度達(dá)19.8MPa，抗折強(qiáng)度不小于7.4MPa；

（2）與鋼板粘接力1.25MPa；

（3）隔熱保溫性能好，在800℃下高溫加熱不燃不爆，隨基體變形而形，導(dǎo)熱系數(shù)與配方不同在0.01～0.58w/（m·K）；

（4）吸水率低，抗?jié)B性能好；

（5）耐稀的非氧化性酸和堿的腐蝕；

（6）具有彈性、行走有舒適感，施工方便成本低，無(wú)毒。

橡膠的表面情況，尺寸大小，摻量等因素都會(huì)影響新拌橡膠混凝土的工作性能。

RaghvanD和HuynhH等人研究認(rèn)為含有橡膠粉的水泥砂漿流動(dòng)度與普通砂漿基本相當(dāng)或略好。Zaher K Khatib研究發(fā)現(xiàn)，隨著膠粉摻量增加，混凝土的坍落度降低，當(dāng)膠粉摻量比例達(dá)到集料40%時(shí)，混凝土的坍落度幾乎為0，細(xì)橡膠顆粒對(duì)混凝土坍落度降低的影響要大于粗橡膠顆粒。C．Albano等人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)橡膠摻量增加而橡膠粒徑減小時(shí)，新拌橡膠混凝土塌落度、密度減小，同時(shí)抗拉、抗壓強(qiáng)度在硬化后也減小，用NaOH或硅烷進(jìn)行預(yù)處理對(duì)抗拉、抗壓強(qiáng)度沒(méi)有很大影響，通過(guò)超聲波檢測(cè)可知隨著橡膠摻量增加，影響將會(huì)變的顯著。

李紅燕試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻加不同種類和不同摻量橡膠粉顆粒后，混凝土的坍落度均變小，用10目橡膠粉等量取代水泥時(shí)，坍落度值減小最多，100目橡膠粉等量取代砂次之，3～4mm橡膠顆粒等量取代砂時(shí)，坍落度值減小最少。郭燦賢將膠粉以不同的水平的重量比代替砂子摻入混凝土中，橡膠粉、砂子和水泥先混合均勻后，再與碎石一起干拌，最后加入水濕攪拌，隨著膠粉摻量的增加，維勃稠度值從65增大到145，而且增大的速率越來(lái)越大，混凝土和易性越來(lái)越差。劉愛(ài)軍針對(duì)橡膠集料混凝土的可泵性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過(guò)壓力泌水、坍落細(xì)度以及倒坍落筒相結(jié)合的試驗(yàn)方法第1次探討了不同量的橡膠微粒摻入對(duì)混凝土可泵性指標(biāo)壓力泌水、屈服剪應(yīng)力、塑性粘度的影響。結(jié)果顯示，橡膠微粒摻量小于100kg·m適宜泵送，同時(shí)還可改善混凝土的壓力泌水性能。他還對(duì)橡膠集料混凝土粘附系數(shù)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明，隨著橡膠微粒摻量的增加，粘附系數(shù)曲線存在一個(gè)最小值。隨著水灰比、砂率、粉煤灰摻量、減水劑摻量的變化，粘附系數(shù)曲線均存在一個(gè)最小值，此值為相應(yīng)的最佳值。

當(dāng)今社會(huì)人們對(duì)汽車的大量需求，不但加速了汽車的更新?lián)Q代，更造成了大量輪胎的廢棄。廢橡膠不易降解，填埋處理既占地又對(duì)土壤和地下水環(huán)境產(chǎn)生較大污染，焚燒雖可回收其中部分能源但會(huì)帶來(lái)大氣污染。因此，大量廢橡膠的產(chǎn)生及其堆積已構(gòu)成了嚴(yán)重的“黑色污染”。據(jù)中國(guó)輪胎翻修利用協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)在2010年廢輪胎產(chǎn)生量將達(dá)到2億條以上，而目前我國(guó)廢輪胎回收利用率不足30%。將廢輪胎切碎、粉磨加入混凝土中制成橡膠混凝土正日益成為混凝土領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

自20世紀(jì)90年代初期，美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始了對(duì)橡膠混凝土的研究，國(guó)內(nèi)對(duì)橡膠混凝土的研究起步較晚，到90年代后期才看到研究報(bào)道。1999年2月，亞利桑那州立大學(xué)在校內(nèi)鋪筑了橡膠微粒摻量為23.7kg/m3橡膠水泥混凝土人行道試驗(yàn)段，用于了解橡膠水泥混凝土的工作機(jī)理。2001年5月，亞利桑那州運(yùn)輸部在菲尼克斯市的一個(gè)停車場(chǎng)修建了橡膠水泥混凝土試驗(yàn)段，橡膠摻量為29.7kg/m3；2003年1月，美國(guó)菲尼克斯市修建了橡膠水泥混凝土網(wǎng)球場(chǎng)，橡膠摻量為29.7～178.5kg/m3；2003年6月，該州交通部在北部建造了世界上第一條橡膠水泥混凝土路面，使用性能良好。

彈性混凝土最新應(yīng)用研究是西班牙馬德里大學(xué)F．Herna’ndez—Olivares等人鋪設(shè)一條剛性橡膠混凝土路面并研究其抗疲勞性能，試驗(yàn)利用不同摻量橡膠（0%，3.5%，5%）的橡膠混凝土鋪筑一段剛性路面，在馬德里自然條件下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用橡膠混凝土比普通混凝土耐久性提高大約5%。

油品中的膠質(zhì)在燃燒時(shí)易形成炭渣，引起機(jī)器磨損和堵塞。膠質(zhì)在受熱或常溫下氧化可轉(zhuǎn)化為瀝青質(zhì)，高溫下甚至形成不溶于油的焦炭狀物質(zhì)——油焦質(zhì)。膠質(zhì)是商品瀝青的重要組成部分 。

文獻(xiàn) 中報(bào)道，膠質(zhì)同樣可以作為藥物載體。尤其是納米尺度的藥物載體，可以發(fā)揮其相關(guān)特性。2100433B

膠質(zhì)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，研究認(rèn)為，它是由不長(zhǎng)的烷基（如

石油膠質(zhì)的稠環(huán)芳烴和脂環(huán)部分大體為平面結(jié)構(gòu)，支鏈部分也伸展在平面上。分子中稠環(huán)、脂環(huán)和側(cè)鏈中的C—C鍵長(zhǎng)均分別比單獨(dú)苯環(huán)、脂肪環(huán)和烷烴的C—C鍵短。側(cè)鏈中的C—C鍵比芳環(huán)和脂環(huán)的C—C鍵弱，在催化劑的作用下將優(yōu)先裂解。重疊形成DG和TG后，鍵長(zhǎng)、鍵角和電荷略有變化。膠質(zhì)分子的極性基團(tuán)間存在氫鍵作用，DG和TG分子間的作用能分別為-22．8416kJ/mol和-43．8455kJ/mol。

1、氧化鎂于空氣中，容易吸收二氧化碳而變質(zhì)，故應(yīng)保存于密閉瓶或干燥器內(nèi)。 2、搖動(dòng)是為了使試樣充分散開(kāi)，與水混勻。不論采用手工或其它操作，均應(yīng)使試樣在水中充分散開(kāi)甚是關(guān)鍵。 3、某些高膠體性能的膨潤(rùn)土，3克土樣（加氧化鎂0.2克）即可達(dá)到接近100毫升，這類土樣的膠質(zhì)價(jià)為3克土樣的量筒刻度讀數(shù)×5。2100433B