废橡胶、铸造废砂的产生量在逐年增加,目前为止,对其处理的主要方式是露天堆放或填埋,这给环境造成严重的污染。现有的资源化利用由于生产规模小、耗资大、成本高、工艺复杂,而未能得到推广应用。论文以废橡胶制成的胶粉、废砂为主要研究原料,配合水泥、天然集料制备了胶粉/废砂/水泥混凝土材料。所制备的复合材料性能较优,在冲击韧性、抗渗性能、耐磨性能和防滑性能等方面超越了未掺入胶粉和废砂的基准试件(普通混凝土材料)的性能。论文从三大部分,即胶粉/水泥混凝土材料性能研究、废砂/水泥混凝土材料性能研究和胶粉/废砂/水泥混凝土材料性能研究,展开胶粉对混凝土复合材料性能的影响、废砂对混凝土复合材料的性能影响以及胶粉和废砂协同对混凝土复合材料性能的影响的研究。胶粉作为弹性体掺入到混凝土中,能够抑制微裂缝的产生和发展,并吸收震动能,改善混凝土的抗冲击性能,提高混凝土的抗震性能、延伸性能和抗渗性能,还可以提高混凝土的防滑性能等;同时由于胶粉自身的特性,即弹性好、刚性低,会导致混凝土复合材料的抗压强度和抗折强度的降低。论文中,对胶粉的改性处理方法为分别采用NaOH饱和溶液和不同浓度的硅烷偶联剂溶液对胶粉进行浸泡,研究了胶粉改性前后对胶粉/水泥混凝土材料性能的影响。研究结果表明,当胶粉掺量为6%左右时,(论文中选择最佳掺量为4%～8%)、硅烷偶联剂的浓度为0.10时,胶粉/水泥混凝土材料的抗冲击性能、延伸性能、抗渗性能和防滑性能最好。较未掺入胶粉的基准混凝土相比,分别提高了41.7%、230%、44.1%和7.8%;较掺入未改性胶粉的混凝土复合材料相比,分别提高了33.5%、150%、38.1%和1.9%;比掺入NaOH改性胶粉的混凝土复合材料也提高了很多,同时该掺量的胶粉对混凝土复合材料的强度影响也不大。此外,论文从微观方面阐述了胶粉对胶粉/水泥混凝土材料性能的影响机理。废砂作为增强体,取代部分天然细集料,可以提高废砂/水泥混凝土材料的抗压强度和抗折强度;同时一定程度上对混凝土复合材料的耐磨性能和冲击韧性的提高也有一定的贡献。试验中,对废砂的改性方法为采用不同添加量、不同模数的水玻璃溶液浸泡废砂,研究了废砂改性前后对混凝土复合材料性能的影响。试验结果表明,当废砂取代率在40%～60%、水玻璃的添加量为2.5%、模数为2.4时,废砂/水泥混凝土材料的综合性能最好,较未加入废砂的基准混凝土,抗压强度和抗折强度相比,分别提高了20.1%和17.8%;较加入未改性废砂的混凝土复合材料相比,抗压和抗折强度分别提高了11.1%和10.2%。此外,论文从废砂表面残留的高模数水玻璃的溶解以及该溶解物与水泥水化生成物—氢氧化钙晶体之间的作用,阐述了废砂对混凝土复合材料性能提高的作用机理。论文中,对胶粉和废砂协同对胶粉/废砂/水泥混凝土材料性能的影响进行了分析,胶粉和废砂的改性工艺及优化参数分别参考前面相应两方面的研究结果。分析结果表明,当胶粉的掺量为6%,废砂取代率为60%时,二者的协同效果最好,即对胶粉/废砂/水泥混凝土材料性能的提高贡献最大,较基准混凝土、胶粉/水泥混凝土材料和废砂/水泥混凝土材料的综合性能更优。此外,论文中对胶粉掺量和胶粉/废砂/水泥混凝土材料弹性模量、抗压强度之间的关系进行了分析,并利用复合材料的复合规律建立了相关模型,为以后的相关研究提供一定的见解。最后,论文对胶粉/废砂/水泥混凝土材料在路面上的应用进行了模拟研究。