橡膠混凝土疲勞性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著混凝土強(qiáng)度的不斷提高,其固有的脆性問題愈顯突出,如何在保證混凝土強(qiáng)度的同時(shí)又改善其脆性破壞的特點(diǎn)成為工程實(shí)踐中十分關(guān)注的問題。國內(nèi)外的探索研究發(fā)現(xiàn),在混凝土中摻加橡膠顆粒是解決這一問題的重要途徑。
　　 橡膠混凝土作為一種新型混凝土材料,集合了橡膠與普通混凝土的特點(diǎn),主要包括:彈性模量低,變形性能優(yōu)越,抗裂性好,很高的能量吸收能力和很高的韌性。其它特點(diǎn)還包括重量輕、硬度高、延伸率大、抗磨耗和抗老化性能好、干縮系數(shù)和熱膨脹系數(shù)

2、低等。此外,橡膠集料混凝土還具有很好的隔熱、隔音功能。若將橡膠混凝土應(yīng)用于工程實(shí)踐中,可以很好的改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐疲勞性能,但目前國內(nèi)外對橡膠混凝土的疲勞性能、損傷演化機(jī)理、構(gòu)件疲勞驗(yàn)算方法和工程應(yīng)用等方面的研究還很少。鑒于此,本文將對橡膠混凝土的抗彎疲勞性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,主要內(nèi)容包括:
　　 (1)以C50普通混凝土為基礎(chǔ),將橡膠粉以體積替代方式替代混凝土中的細(xì)骨料,研究該改性混凝土在不同橡膠粉摻量下重量、密度、立方體抗壓強(qiáng)度

3、、軸心抗壓強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度等力學(xué)性能的變化規(guī)律,其中橡膠粉體積替代細(xì)骨料的摻量分別為5％、10％、15％。
　　 (2)對橡膠混凝土60個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行了靜載彎拉試驗(yàn)和等幅循環(huán)荷載疲勞試驗(yàn)。得出了橡膠混凝土試件靜態(tài)破壞時(shí)具有一定的塑性特征；橡膠混凝土的靜態(tài)應(yīng)變值和動態(tài)應(yīng)變值均長于普通混凝土的應(yīng)變值；在相同應(yīng)力水平的條件下,橡膠混凝土的疲勞壽命長于普通混凝土的,并隨著橡膠粉的摻量增加而增長；在循環(huán)荷載作用下,橡膠混凝土的應(yīng)變經(jīng)歷了三階

4、段的變化規(guī)律,即內(nèi)部損傷形成階段、穩(wěn)定擴(kuò)展階段及失穩(wěn)發(fā)展階段,三階段所占比例分別為疲勞壽命的10％、80％和10％。
　　 (3)通過對橡膠混凝土的疲勞壽命進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,給出等幅循環(huán)荷載作用下橡膠混凝土疲勞壽命的分布規(guī)律。研究考慮不同失效概率下的p’-S-N曲線及橡膠混凝土的疲勞強(qiáng)度,給出相應(yīng)的橡膠混凝土雙對數(shù)疲勞方程,預(yù)測橡膠混凝土的疲勞極限強(qiáng)度。分析橡膠混凝土的疲勞內(nèi)部損傷機(jī)理,對試驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象和獲得的規(guī)律作出了合理的解釋