廢舊輪胎-土復(fù)合體力學(xué)性能及工程應(yīng)用研究.pdf

1、隨著汽車數(shù)量的快速增加，每年將產(chǎn)生大量的報廢輪胎，造成嚴重的“黑色污染”，如何處置和有效利用這些廢舊輪胎已成為世界性熱點問題。其中，關(guān)于廢舊輪胎的直接利用技術(shù)充分發(fā)揮了輪胎的“筋箍”作用，通過在廢舊輪胎內(nèi)填充不同類型填料提高其力學(xué)性能，應(yīng)用于擋土墻、地基加固、邊坡防護等工程中，該技術(shù)已經(jīng)在美國、加拿大、法國等國家進行了成功應(yīng)用。但由于該技術(shù)理論研究相對滯后，關(guān)于廢舊輪胎復(fù)合材料的基本力學(xué)性能、設(shè)計計算方法等基礎(chǔ)理論研究成果很少，使得工程

2、設(shè)計無據(jù)可依，難以在大型工程中推廣應(yīng)用。因此，為實現(xiàn)資源的節(jié)約利用，充分發(fā)揮廢舊輪胎的力學(xué)效能，有必要對其基本力學(xué)性能及工程應(yīng)用參數(shù)開展相關(guān)研究?；诖?，本文以廢舊輪胎-土復(fù)合結(jié)構(gòu)單元體作為研究對象，首先通過足尺抗壓試驗，研究了復(fù)合體的壓縮特性，提出了復(fù)合體壓縮指標的確定方法;通過縮尺直剪試驗，研究了復(fù)合體界面剪切特性，得到了復(fù)合體抗剪強度計算方法;建立了數(shù)值計算模型，開展了輪胎-土復(fù)合體用作擋土墻的力學(xué)分析，揭示了水平向荷載傳遞規(guī)律。

3、主要結(jié)論如下:
　　(1)研究了廢舊輪胎條帶的抗拉強度，并揭示了輪胎具有顯著的“筋箍”效應(yīng)，對土體可起到一定的側(cè)向限制作用。
　　(2)考慮輪胎內(nèi)外徑之比的變化，開展了廢舊輪胎-土復(fù)合體壓縮性能試驗，建立了復(fù)合體變形模量與內(nèi)部填料變形模量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，提出復(fù)合體變形模量隨輪胎內(nèi)外徑之比的增大呈指數(shù)衰減的規(guī)律。
　　(3)考慮廢舊輪胎“面積率”（填料與截面面積之比）的變化，開展了廢舊輪胎-土復(fù)合體縮尺直剪試驗，提出了復(fù)合體