彈性橡膠混凝土動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，廢棄輪胎帶來(lái)的廢橡膠成為當(dāng)前主要的固體廢棄物之一，其利用問(wèn)題已引起人們廣泛的關(guān)注。將粉碎后的廢橡膠顆粒應(yīng)用于水泥混凝土中，是一種高效的利用廢橡膠的方式。國(guó)內(nèi)外對(duì)廢橡膠混凝土已有的研究結(jié)果表明，在混凝土中摻入一定量的廢橡膠顆粒，混凝土的強(qiáng)度與工作性均有所降低，但是混凝土的抗沖擊性能與抗震性能等均得到改善。國(guó)內(nèi)外目前尚缺乏對(duì)橡膠混凝土系統(tǒng)的收縮、開(kāi)裂和動(dòng)態(tài)性能研究。本文研究了橡膠混凝土的力學(xué)性能、干燥收縮性能、自干燥收縮

2、性能、塑性收縮開(kāi)裂性能、抗沖擊性能和抗折疲勞性能，并對(duì)抗壓性能和抗沖擊性能進(jìn)行了有限元模擬。 力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表明，加入橡膠顆粒以后，與素混凝土相比，橡膠混凝土抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有所降低。當(dāng)摻量為 15％時(shí)，橡膠混凝土抗壓強(qiáng)度比素混凝土下降了30％，抗折強(qiáng)度下降了6％；當(dāng)摻量為20％時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降了37.7％，抗折強(qiáng)度下降了12％；當(dāng)摻量達(dá)到25％時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降幅度達(dá)到了41％，抗折強(qiáng)度下降了16％。但是混凝土的韌性得到了提

3、高，破壞形態(tài)得到了改善。 收縮試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著橡膠粉摻量的增加，干燥收縮率和自收縮率都逐漸變大，自收縮率明顯比干燥收縮率小。塑性開(kāi)裂試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)比砂漿的初裂時(shí)間最短，3h 就出現(xiàn)第一條裂縫，摻15％橡膠顆粒的砂漿4.5h出現(xiàn)第一條裂縫，而摻25％橡膠顆粒的砂漿24小時(shí)內(nèi)未開(kāi)裂。24小時(shí)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，對(duì)比砂漿共出現(xiàn)了8條裂縫。摻15％橡膠顆粒的砂漿共出現(xiàn)了5條裂縫。橡膠顆粒的加入提高了混凝土的抗塑性開(kāi)裂能力。 沖擊試驗(yàn)

4、結(jié)果表明，橡膠混凝土承受沖擊次數(shù)明顯大于素混凝上，為素混凝土的6倍；當(dāng)在橡膠混凝土中再加入lkg/m<,3>的PVA纖維后，初裂沖擊次數(shù)為素混凝土的8.3倍，為橡膠混凝土的1.35倍。素混凝土斷裂時(shí)表現(xiàn)出明顯的脆性特征，橡膠顆混凝土和橡膠纖維混凝土在第一條裂縫出現(xiàn)后仍能夠繼續(xù)承受相當(dāng)數(shù)量的沖擊，表現(xiàn)出較好的延性。橡膠顆粒和纖維的加入對(duì)混凝土的抗沖擊性能有非常顯著的提高。 抗折疲勞試驗(yàn)結(jié)果顯示，橡膠混凝土和橡膠纖維混凝土的疲勞壽命

5、和疲勞應(yīng)變幅度均大于素混凝土，特別是低應(yīng)力比條件下，橡膠混凝土疲勞壽命比素混凝土提高幅度更為明顯。在應(yīng)力比s=0.8的情況下，橡膠混凝土和橡膠纖維混凝土的疲勞次數(shù)分別為為素混凝土的1.2倍和1.55倍；在s：0.7的情況下，橡膠混凝土和橡膠纖維混凝土的疲勞次數(shù)分別為為素混凝土的2.2倍和3.5倍；在s=0.6的情況下，素混凝土180萬(wàn)次循環(huán)后發(fā)生疲勞斷裂，橡膠混凝土和橡膠纖維混凝土200萬(wàn)次循環(huán)疲勞荷載后未發(fā)生疲勞斷裂，橡膠混凝土的剩余