综述：含胶粉作为细骨料部分替代的混凝土性能研究

这篇综述系统回顾了胶粉（CR）替代细骨料对混凝土性能的影响，重点探讨了其机械性能（如抗压强度、弹性模量MoE）的下降规律及耐久性（氯离子渗透CiP、酸侵蚀AAR）的改善机制。通过元分析（R2=0.7276）量化了CR含量与性能的负相关性，提出优化掺量（<25%）和纳米材料（如石墨烯氧化物）的协同应用策略，为可持续建材开发提供理论支撑。

　　

胶粉混凝土的特性与挑战

胶粉（CR）作为细骨料部分替代的应用背景
全球每年产生约10亿条废弃轮胎，传统填埋或焚烧导致环境污染。CR（0.075–4.75 mm）通过轮胎破碎加工获得，其密度（524–1273 kg/m³）显著低于天然砂，体积替代法成为主流方案。

新拌混凝土性能变化
CR的加入使坍落度降低64%（10%掺量），归因于颗粒表面粗糙度（比表面积增加）和空气夹带效应。30% CR替代时，密度下降6%，孔隙率上升导致振捣难度增大。

硬化混凝土的力学性能
抗压强度：二次回归模型（y=ax²+bx+c）显示强度损失与CR含量呈非线性关系，30%掺量时损失达42%。纳米二氧化硅（0.1%）可将5% CR混凝土强度提升12%。
抗拉与抗弯强度：40% CR导致高强混凝土抗拉强度下降60%，但应力松弛效应使裂缝扩展延缓，7天龄期下石墨烯氧化物改性CR混凝土抗弯强度提高10%。
弹性模量（MoE）：25% CR使MoE降低34.5%，小粒径CR（<1 mm）因增大界面过渡区（ITZ）体积而加剧性能衰减。

耐久性表现的双面性
优势：5–10% CR提升抗氯离子渗透（电荷通过量减少20%）和硫酸侵蚀（质量损失降低15%），归因于CR的疏水性和裂缝桥接效应。
缺陷：30%掺量时磨损深度增加50%，源于振捣过程中CR上浮导致的表面弱化；吸水率升至6.6%（对照3.2%）加速冻融损伤。

未来优化方向

1. 材料级配：0.15–1 mm CR与硅灰（10%）复配可平衡孔隙率与强度；
2. 纳米技术：石墨烯氧化物（0.05–0.2%）填充ITZ微裂缝；
3. 应用场景：建议用于非承重结构（隔音墙）或高氯环境（海工建筑）。

争议点与待解问题
酸侵蚀抵抗性存在分歧：部分研究认为CR抑制H₂SO₄腐蚀（5.5%掺量最佳），而另一些指出高掺量（>20%）会因渗透性上升加剧劣化。这提示需建立CR粒径-掺量-环境条件的多维耐久性模型。