静动态荷载下改性橡胶对混凝土韧性影响研究
2021-01-29汤华明倪修全
安徽理工大学学报(自然科学版) 2020年5期
汤华明,倪修全,胡 时
(安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001)
随着汽车行业的快速发展,废旧轮胎的数量也在逐年增加[1]。将废旧橡胶替代混凝土中天然骨料用于土木建设中,可有效回收利用废旧橡胶,有利于实现环境友好和资源节约。已有大量研究表明,橡胶的掺入会降低混凝土的强度[2],但同时可以提升混凝土的韧性[3]、冻融性[4]、耐磨性[5]、抗冲击性[6]、降噪性能[7]、阻尼性能[8]等。影响橡胶混凝土力学性能的因素主要有橡胶的粒径、掺量、橡胶骨料与水泥基体的粘结面强度等。文献[9]使用NaOH溶液对橡胶进行表面处理,橡胶等体积替换20%砂时,混凝土的抗压强度提升5.5%;使用硅烷偶联剂改性橡胶混凝土的阻尼比得到显著提升。文献[10]发现橡胶的粒径越小对混凝土强度的降低越明显,但文献[11]得出相反结论,文献[12]则认为橡胶粒径对混凝土强度无明显影响,总之各学者就橡胶粒径对混凝土强度的影响观点并不一致,因此仍有必要继续研究。
目前,对混凝土抗冲击性能的研究主要有落锤试验法和分离式霍普金森杆(SHPB)实验法。文献[13-14]通过落锤冲击试验,发现橡胶掺量在15%~20%时,混凝土韧性的提升最明显;使用橡胶纤维等体积替换混凝土中25%细骨料时,所有试件出现初始裂纹和最终破坏所消耗的能量都增加了约5倍,抗冲击性能明显提高。
目前,我国的桥梁隧道,高速公路,机场跑道等容易受到动态荷载的工程结构中仍大量使用混凝土材料,但由于混凝土……
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