废橡胶粉的杂化改性及其在混凝土中高效利用的应用基础研究

随着全球橡胶工业的迅速发展，造成了大量废橡胶的堆积；废橡胶的高效清洁利用成为了一项急需解决的课题。利用橡胶粉具有良好弹性的特点，将其应用于产量巨大的混凝土中，既可提高混凝土的韧性、抗冻性、抗渗性；又可以解决大量废橡胶的回收再利用问题，因此有着广阔的应用前景。但是由于胶粉表面的憎水性和反应惰性，使得胶粉与混凝土界面结合较差，导致混凝土强度大幅下降。本研究从有效提高界面结合的思路出发，通过界面改性技术，将多面齐聚倍半硅氧烷（POSS）这一有机－无机纳米杂化材料接枝到胶粉表面；利用原位生成的纳米氧化硅结构及亲水基团，赋予胶粉亲水性和反应性，使得胶粉与水泥石间产生C-S-H的界面过渡层；明确胶粉表面改性的反应条件和反应动力学；研究ITZ的组成和结构对混凝土工作性能、力学性能、抗冻融性和抗渗透性的影响，并探讨其作用机理，为橡胶粉在混凝土中的高效利用提供科学依据和理论指导。