橡胶改性再生骨料混凝土路面材料抗冲击性能研究

【摘要】近年来,随着国家大力发展高速公路网建设,对道路工程材料的需求量巨大。而我国自建国以来建设的混凝土工程项目已经逐步达到使用年限需要进行加固或拆除,由此将造成大量的建筑废弃物,主要包括废旧混凝土。同时由于汽车轮胎的报废量逐年增长,造成废旧轮胎橡胶的资源浪费和对环境的极大影响。因此,对于资源紧缺的当下,废旧混凝土和废旧轮胎的回收再利用已成为我国亟待解决的严峻问题。废旧橡胶的掺入改善了混凝土的力学性能,使其加入到沥青混凝土和水泥混凝土中制备橡胶混凝土作为道路工程建设材料的应用得到了极大重视。橡胶混凝土轻质高弹,具有良好的延性、韧性,同时抗裂性能、抗冲击性能和减震性能优越,将其作为路面材料的研究应用已经逐步成为新型混凝土领域的热点。不仅可以实现资源再利用,减少环境污染,很好的解决了“黑色污染”这一严重的生态问题；又能改善混凝土路面的结构性能和使用性能,大大提高了延性和抗冲击韧性。本文以橡胶改性再生骨料混凝土(RubberModifiedRecycledAggregateConcrete,RMRAC)为研究对象,采用074mm的变截面分离式霍普金森压杆(SplitHopkinsonPressureBar,SHPB)装置研究四种应变率下RMRAC的动态力学性能,研究的主要工作为以下几个方面：(1)分别将5目、20目和60目橡胶粉(粒)以10%、20%、30%和40%四种掺量等体积替代细骨料的方式掺入再生骨料混凝土(RecycledAggregateNormalConcrete,RANC)中,制成RMRAC试件。采用MATEST24048材料试验机对RMRAC进行抗压强度和抗折强度试验,得到橡胶掺量与粒径对强度的影响规律,并得到RMRAc的脆性系数；(2)采用尺寸为Φ10×1.5mm的紫铜片作为整形器,对初始波形进行整形改进,得到上升沿时间更长和振荡较弱的加载波,以满足应力均匀性的基本假定,使得试验结果更可靠。(3)通过四种控制气压(0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa和0.6MPa)对应的应变率进行SHPB试验,得到各组试件的应力-应变曲线,并探讨橡胶粒径、掺量与应变率对RMRAC的动态抗压强度、动态增长因子(DynamicIncreaseFactor,DIF)、韧性指标等的影响规律。试验结果分析表明,在动态荷载下,RMRAC与普通混凝土类似具有应变率增强效应；橡胶粉(粒)的掺入降低了混凝土的静态和动态强度、提高了混凝土的韧性,改善了混凝土的抗冲击性能。
【作者】兰成；
【导师】刘锋；
【作者基本信息】广东工业大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】废旧橡胶；再生骨料；路面材料；SHPB试验；韧性指标；抗冲击性能；

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