極端溫度條件下橡膠混凝土疲勞損傷的研究.pdf

1、最近三十年來，國家不斷加強交通網的建設，公路基礎設施建設得到了迅速的發展。而普通混凝土作為一般的路面材料，存在一些不足之處：彈性模量大，變形小，易于開裂等。另外，由于我國汽車工業的迅速發展，越來越多的廢舊輪胎，已經產生了較多的黑色污染。而將廢舊橡膠破碎成顆粒后摻入混凝土，可以有效地改善混凝土的變形性能和抵抗疲勞破壞的能力，同時也減少了廢舊輪胎對環境造成的污染。本文結合混凝土作為路面材料的應用，研究了溫度、水分及老化處理對橡膠混凝土疲勞性

2、能的影響，同時借助聲發射技術對混凝土的疲勞損傷過程進行了實時的監測，另外，還利用計算機斷層掃描技術對混凝土疲勞過程進行了可視化分析。
　　 研究表明，溫度及混凝土內部的可蒸發水對混凝土的強度及疲勞性能有重要的影響。首先，水飽和混凝土試件的抗折強度比干燥試件的低，其中，素混凝土水飽和試件的抗折強度比干燥試件低18.1％，而橡膠混凝土的水飽和試件的抗折強度低13.8%。其次，在70℃的高溫環境中，混凝土的疲勞壽命比常溫25℃時有明顯

3、的下降。在25℃時，素混凝土、橡膠混凝土和橡膠纖維混凝土的平均疲勞壽命分別80762次、194673次和324236次，而70℃的高溫時，三種混凝土的疲勞壽命分別為27469次、38141次和55585次；同時，在70℃的環境中，三種混凝土水飽和試件的平均疲勞壽命與干燥試件相比都下降了60%以上。另外，低溫也會對混凝土的疲勞性能產生不良影響，甚至可能導致試件的瞬間破壞。借助聲發射技術進行分析，在常溫時混凝土的疲勞破壞過程可以分為明顯的三

4、個階段，而在高溫及低溫條件下疲勞破壞較快，裂紋迅速萌發而進入擴展的第二階段，最后導致試件失穩破壞。
　　 通過橡膠混凝土老化疲勞試驗發現，橡膠混凝土經過3d和7d的70℃高溫老化后較之正常試件的壽命分別下降到55635次和29308次。而素混凝土經過高溫處理后，其疲勞性能卻沒有明顯的下降。另外，通過聲發射分析，對于老化后的橡膠混凝土，在疲勞損傷過程中，聲發射信號的數量與強度也有所增加，表明了橡膠顆粒在老化后失去了一部分彈性，從而