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《广东工业大学》 2011年
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橡胶混凝土的抗冲击性能研究

陈贵炫  
【摘要】:随着橡胶制品工业的飞速发展,橡胶制品与人们的生活和生产密不可分。国民经济各领域和人民日常生活对橡胶制品的需求日益增加,大量的橡胶制品被广泛地应用。然而,在橡胶制品工业蓬勃发展的同时,大规模地生产和使用橡胶制品,必然会伴随大量废弃橡胶的产生。大量的废弃橡胶污染环境,危害人类健康,因此必须进行对橡胶废弃物的回收再利用。如何有效地进行废弃橡胶的回收再利用,是摆在我们面前的一项重要课题。橡胶自身具有一定的弹性,耐磨性,绝缘性能较好,将废弃橡胶回收处理破碎成颗粒或者粉末添加到混凝土当中,既减少了橡胶废弃物,又能够改善混凝土的一些性能。 将废弃轮胎橡胶应用于混凝土极具环保意义,目前国内外已对橡胶混凝土的性能、特点进行了大量的研究,不过大多集中在橡胶混凝土的强度或工作性能,而关于橡胶混凝土材料抗冲击性能方面的研究尚不多见。本文从改善混凝土性能以及研究绿色环保材料的角度出发,将橡胶粉/颗粒作为一种添加成分,采用等体积替代细骨料进行改性混凝土的抗冲击性能及其数值模拟研究。 本文研究内容主要包括以下几个方面: (1)以C40普通混凝土为基础,将橡胶粉/颗粒等体积替代细骨料、橡胶和钢纤维混掺,研究该改性混凝土在不同橡胶掺量下密度、立方体抗压强度、动态抗压强度、极限应变、动力增长因子(Dynamic increase factor, DIF)等的变化规律。其中橡胶粉/颗粒等体积替代的体积率为5%、10%、15%、20%,橡胶粒径有80目、15目、2 mm;橡胶和钢纤维混掺中,钢纤维以外掺方式掺入,体积率为0.5%。 (2)根据SHPB试验结果,对欧洲国际混凝土委员会(Euro-International Committee for Concrete, CEB)提出的DIF与应变率建议公式进行修正,首次给出橡胶混凝土动力增长因子与应变率之间的关系式。 (3)利用H-J-C本构模型拟合实际橡胶混凝土材料SHPB试验结果,得到橡胶混凝土材料在不同应变率作用下进行数值模拟的H-J-C本构模型参数,并归纳H-J-C本构模型参数的确定方法。 本文的分析结果表明: (1)橡胶混凝土是应变率敏感材料,但其应变率敏感效应较普通混凝土弱。钢纤维的掺入能一定程度上提高橡胶混凝土的应变率敏感效应。 (2)从数值模拟结果可知,运用H-J-C本构模型数值模拟实际橡胶混凝土材料SHPB试验是可行的。 最后,在总结本文工作的基础上,提出了一些本课题需要改善或进一步研究的问题。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU528

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【引证文献】
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【参考文献】
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