2019年11
月
徐艳文（浙江科技学院，浙江杭州310012）
摘要：近年来汽车行业的快速发展使橡胶轮胎的需求量越来越大，而废旧的橡胶轮胎很难处理进而带来“黑污染”。橡胶混凝
土是将橡胶颗粒作为水泥混凝土的一部分的新型材料，能有效降低“黑污染”带来的危害，是目前世界上绿材料的研究热点之一。文章总结了路用橡胶混凝土在道路工程中的应用现状，并介绍了其基本性能研究和市场应用前景。关键词：橡胶混凝土；基本性能；改进措施
1工程应用现状
废旧橡胶的抗热、抗机械、抗降解性能很强，对环境污染极大，容易滋生细菌与蚊虫，传染疾病。因此有效地回收和利用废旧橡胶是目前的研究热点，我们有必要对其进行资源化处理，变废为宝。而研究发现，和普通混凝土相比，橡胶混凝土有许多优点，如抗冲击性能、抗疲劳性能、耐久性良好等，因此目前橡胶混凝土的热度很高。在国外，1980年代末就开始了废旧橡胶轮胎掺入混凝土的研究，1999年亚利桑那州立大学在校园内就使用该方法建造了世界上第一个橡胶混凝土人行道。2003年，亚利桑那州交通部在该州北部建造了橡胶混凝土公路并得到较好的使用反响。相较于国外，我国对此研究较晚，2005年才引进了橡胶沥青混凝土这项技术，在中国公路系统中处于试点评估阶段，对其物理性能研究主要处于初级阶段，对橡胶混凝土的各个参数研究还不是非常深入，当我国首次在高速公路上使用橡胶沥青混凝土，至工程完工时，将摊铺39万千米，面积110万平方千米的路面。
2路用橡胶混凝土基本性能研究
（1）抗压强度：研究表明掺入橡胶颗粒对混凝土的抗压强度影响较大，橡胶粉加入越多，抗压强度越低。橡胶颗粒属于有机材料，与水泥基体之间由于界面性能差异较大，存在着一定的孔隙，不能完全的贴合，因此其抗压强度降低。（2）抗折强度：普遍研究认为，橡胶混凝土随着橡胶颗粒掺量的增加，其抗折强度将会逐渐减小[1]。在东南大学的王婧一同学的实验中，25%的细骨料被12~15目橡胶颗粒所取代，制备出了标准小梁试件，抗折试验可以表明橡胶微粒能够让混凝土的抗折强度降低15%左右，并且发现试件弯曲挠度呈现的是明显增大的趋势。（3）抗渗性能：水渗透到混凝土内部会产生钢筋锈蚀
等问题，橡胶粉粒的掺入会影响混凝土的微观结构。[2]天津大学的胡鹏等对橡胶混凝土进行的渗透性试验指出橡胶混凝土的抗渗性与橡胶颗粒掺量有着紧密的联系，并存在着一最佳掺量，在此最佳掺量下，路用橡胶混凝土的抗渗透性最强。（4）抗冲击性：橡胶混凝土具有较好的抗冲击性，加入的橡胶粉可以对其内部结构起到更好的填充作用，橡胶粉在混凝土的内部也会形成结构变形中心，可以吸收应变能，抑制动态荷载作用下的裂缝的形成与发展[3]。路面橡胶混凝土主要承受车辆荷载，因此路面橡胶混凝土的抗疲劳性能和抗冲击性能十分重要，尤其在机场跑道等冲击力较强的环境下，抗冲击性能十分重要。（5）降噪性：车辆在运行过程中，车轮与路面的摩擦会产生一定的噪音，给人们的生活带来了极大的不便。现有的研究表
明橡胶混凝土的降噪性能比普通混凝土的降噪性能好，主要原
因是加入了橡胶粉可以增加混凝土内部孔隙，减少孔隙率，降低噪音的能量。（6）抗冻性：研究表明，在一定情况下，掺入的橡胶颗粒越小，橡胶混凝土的表面抗冻性越强。国外也有学者研究发现，在混凝土中掺入橡胶，在搅拌过程中会带入一定的空气，充当引气剂的功能，提高其抗冻性。（7）抗疲劳开裂性：抗裂性能是路用橡胶混凝土的重要性能指标。水泥基体是一种脆性材料，当它运用到道路上，在车辆荷载的作用下，水泥混凝土路面非常容易产生裂纹，若不及时处理，裂纹随着时间的推移会越来越宽，缩短道路的使用寿命。也因如此，在处理道路裂纹方面，政府需要投入大量的人力、资源与时间，而研究发现对橡胶颗粒进行一定的处理，可以延缓混凝土的开裂，加长其使用时间。
3路用橡胶混凝土的优缺点
3.1优点
国内外研究表明，路用橡胶混凝土的隔声性能、隔热性能、抗渗性能、耐久性能等都优于普通混凝土，它能更好的适应市场需求。
3.1.1橡胶混凝土的降噪性能完善
橡胶混凝土的降噪性能优于普通水泥混凝土。汽车行驶在道路上时，车速越快，汽车与道路的摩擦越大，噪音就越大，而橡胶具有弹性，当它均匀分布在水泥路面上时，声波转化成的振动通过橡胶颗粒时会被减弱，大大降低了汽车行驶中的噪声，减少对居民的干扰。
3.1.2可以大大改善公路的防水问题高速公路路面容易积水，一旦出现积水问题，不仅严重影响道路的正常运营，减少道路的寿命，还容易有巨大的安全隐患。掺入的橡胶颗粒对水泥基体内部的孔隙具有填充作用，橡胶混凝土的抗渗性较普通水泥混凝土强，其较好的抗渗性可以减少积水的下渗，保护水泥基体。
3.1.3可以减少废旧轮胎的数量，保护环境橡胶混凝土作为一种新型建筑材料，以橡胶粉为主要原料，大大减少了废旧轮胎的数量，有效解决了废旧轮胎“黑污染”的问题。这些废旧轮胎的存在，不仅占用土
地，还会滋生细菌，传染疾病，危害人们的生活。因此若橡胶混凝土可以广泛应用，那么可以将废旧轮胎变废为宝，改善人们的生存环境。3.2缺点
路用橡胶混凝土的抗冻性能、抗压性能、抗拉性能较差，目前橡胶混凝土的研究仍处于初级阶段，应用还不够完善。
3.2.1橡胶混凝土容易开裂
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橡胶是一种憎水性材料，当它作为一种掺合料与水泥相混合时，它无法与水泥基体的界面完美连接。当路用橡胶混凝土应用在道路工程上时，会持续受到车辆荷载作用，因此橡胶与水泥基体界面的连接处会
首先出现裂缝，若不及时处理，随着时间的推移以及应力的作用，水泥基体中也会出现裂缝。这也是橡胶混凝土抗拉强度、抗压强度和抗弯强度比普通水泥混凝土低的最直接表现出来的现象之一。
3.2.2橡胶混凝土的制备工艺及施工技术存在难点橡胶密度较小，在制备过程如搅拌等过程中容易上浮，与其他掺合物分离，导致其在混凝土中分布不均，运输过程中储存罐也应有搅动装置防止橡胶颗粒的上浮。另一方面，橡胶粉的粒径大小用量都对橡胶混凝土的各基本性能有所影响，目前还没有一个比较规范的配合比来稳定其工作性能，因此橡胶混凝土的制备及施工技术方面都需要进一步的研究。
3.2.3人们对这种新型建筑材料研究不深橡胶混凝土作为一种新型的建筑材料，人们对它的了解不深，还没有设计出一个比较规范的配合比，更何况，橡胶混凝土在使用方向上的不同，需要注意的点也不同，尽管目前已经有许多对橡胶颗粒影响混凝土各基本性能的研究分析，但由于道路工程与建筑工程的不同，许多结论在道路应用中并不准确。
4路用橡胶混凝土的应用改进措施
（1）针对路用橡胶混凝土容易开裂这一问题，最常用的方
法是采用改性剂对橡胶颗粒的表面进行预处理，提高橡胶颗粒与水泥基体的粘结性能。如通过掺入NaOH 来处理橡胶，改性之后的橡胶混凝土能够增强性橡胶颗粒与水泥石的结合，使得橡胶与水泥基体
的连接处不再薄弱，降低强度损失，不容易开裂，同时也提高了混凝土的致密度与韧性。（2）在研究橡胶混凝土的基本性能中我们发现它的抗冻性能较差，目前掺引气剂是解决这个问题的关键技术。（3）为了推广路用橡胶混凝土的应用，我们需要合理利用其力学性能的优点，控制好橡胶粉的掺量，进行更准确的配合比研究，重视道路工程与建筑工程的区别，从橡胶混凝土应用路面结构中时产生的的各个现象与问题入手，进行系统的研究。
5结语
减少能源的浪费，减少污染物的排放是目前全球发展的一大趋势，国内外对路用橡胶混凝土的试用均有了起步。但水泥混凝土铺路面时要求较高，橡胶混凝土行业发展毕竟还不完善，在往该方向发展时势必受到一些限制。因此在接下来的研究中，将各掺量对橡胶混凝土各指标的影响以及如何能更好的优化橡胶混凝土的综合性能作为研究中心，合理的确定各配料之间的比例，进行更优的配合比设计，弥补橡胶混凝土某些方面的力学缺陷，对更好地发展此行业有历史性意义。
参考文献：
[1]王婧一，王立燕，张亚梅.弹性橡胶混凝土压、弯变形性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2008(02):6-10.
[2]胡鹏，朱涵，王旻.橡胶集料混凝土渗透性能的研究[J].天津理工大学学报,2006,22(4):8-12.
[3]兰成.路用橡胶混凝土抗冲击性能研究进展[A].天津大学.第十三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C].天津大学：全国现代结构工程学术研讨会学术委员会,2013:6.
作者简介：徐艳文（1998-），女，汉，浙江慈溪人，本科。
核电厂燃料包壳破损情
况下大修停堆过程水化
学监控实践
段立成（大亚湾核电运营管理有限责任公司，
广东深圳518124）
摘要：核电厂运行过程中，反应堆停堆阶段展开水化学监测是保障核安全、缓解人员照射剂量的关键之举。文章以反应堆停堆为背景，围绕其水化学监测工作展开探讨，将其应用于某核电厂之中，分析在燃料包壳破损状态的影响，且总结停堆阶段出现的各类问题，给出可行解决措施。关键词：燃料包壳；反应堆停堆；水化学监测
旧轮胎1监测设备与仪器
（1）宽BE3830型HPGeγ谱仪。此设备产自Canberra 公司，相对探测效率＞38%；能量分辨率较佳好：＜1.8keV （当处于1332.5keV 峰时），＜0．8keV （当处于122keV 峰时）。（2）适配混床离子交换树脂床，选定为IRN9882型，产自罗门哈斯，非异常情况下流量可达13.6m 3/h ，最大值可上升到27.2m 3/h ，同时具备1.5m 3的装载量。
2反应堆停堆过程水化学监测
数据表明，反应堆回路的γ射线能量均控制在2000keV 内，且存在定量的X 射线干扰，主要集中在20~50keV 区间中。关于水化学参数的监测，主要基于γ能谱的方式测量所得，重点围绕50~2000keV 展开探讨。
2.1机组降功率至汽腔淹没阶段
该阶段水化学参数主要有二，分别为133Xe 和131I ，关于两大参数的分布与变动情况见图1。综合所给信息得知，机组降功率至NS/SG 模式这一过程中，二者均呈大幅增长趋势；而NS/SG 至余热排出系统这一阶段，依然呈相同变化趋势。从I 段和II
段可得知，受TEP 除气器的作用，133
Xe 出现大幅下降趋势，同时
除盐床可有效降低131I ；从III 段可得知，131
I 尽管呈下降趋势，但尤为缓慢，且在后续极有可能出现不降反增的现象，主要是受从NS/SG 模式到RRA 模式并入降温的影响。2.2氧化净化阶段
核电厂适配的是HPGeγ谱仪，该设备在反应堆停堆阶段具有较好的适用性，可探寻核素变动特征[1]。然而氧化净化阶段较为特殊，活化产物会在极短时间内急剧增加，以58Co 体现的最为明显，此时若对131I 展开测量，这种比活度较低的核素所得结果与实际情况偏差较大。基于此问题，机组在后续阶段工作人员可适当加大样品与探头间距，可改善这一问题。
分析氧化阶段的指标情况，得知一回路氧化状况优良，无论是58Co 还是总γ都达到了峰值状态，实际效果与同类机组首次换料大修并无过多差别。尽管110mAg 有所释放但总量较少，主要是由于反应堆大部分含银材料已被替代。相比于同类机
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