成果简介

针对橡胶集料与水泥基体相容性差、界面脱粘、易上浮导致强度骤降等难题，团队围绕新型橡胶集料（MRA）的设计制备、微结构形成机理及混凝土综合性能开展系统研究。提出了基于力化学与超声波聚能共振的有机-无机协同改性技术，建立了橡胶集料-水泥基体微结构演变概述模型，形成了橡胶集料混凝土配合比设计、静动态力学性能及耐久性提升技术体系。相关成果实现了橡胶集料混凝土基础理论创新与工程应用突破，已在典型工程中得到验证，为废旧轮胎资源化利用和高性能绿色建材开发提供了重要技术支撑。

所属学院：土木建筑学院

技术创新点

（1）提出基于力化学与超声波作用的橡胶集料改性技术，同步实现S-S键断裂、超细硅微粉嵌入及有机-无机浆液包覆，制备出高亲水性新型橡胶集料；（2）揭示橡胶集料对水泥水化及微结构演变的影响规律，建立涵盖水化产物、界面过渡区、断裂形貌的橡胶集料-水泥基体概述模型；（3）建立橡胶集料混凝土配合比设计方法及四段式本构模型，系统阐明其在准静态、冲击及疲劳荷载下的力学响应与损伤机理，实现抗冻性提升4~5倍、耐久性全面改善。

应用前景

橡胶集料水泥基复合材料可广泛应用于道路桥梁、机场跑道、水利工程、建筑结构及军事防护工程等领域。在道路工程中，可用于路面铺装层、减震降噪结构及抗冻融设施；在建筑结构中，可用于抗震构件、节能墙体及地坪材料；在军事与防护领域，可用于抗冲击掩体、防爆结构及吸能衬砌。随着绿色建筑和循环经济政策的推进，该成果在废旧轮胎资源化利用、延长基础设施服役寿命及提升工程结构防灾减灾能力方面具有广阔的应用前景，经济社会效益显著。

联系方式

结构工程研究所：18848971800（翟老师）