CBFRC力學(xué)性能試驗(yàn)研究及其復(fù)合路面結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、短切玄武巖纖維增強(qiáng)橡膠混凝土（簡(jiǎn)稱 CBFRC）是將短切玄武巖纖維加入到橡膠混凝土中，通過(guò)與柔性材料橡膠顆粒的復(fù)合作用，在有效降低混凝土的彈性模量的同時(shí)，增強(qiáng)混凝土的抗壓和抗折強(qiáng)度，為水泥混凝土路面減震降噪提供了可能。
　　本文對(duì)CBFRC的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、靜力受壓彈性模量、抗折強(qiáng)度等力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。同時(shí)提出了CBFRC-RCC復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，并對(duì)其車載應(yīng)力進(jìn)行有限元分析。具體研究成果如下：
　　（1）

2、隨著橡膠顆粒摻量的增加，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度在逐漸減小。橡膠顆粒摻量在0～20％時(shí)，混凝土強(qiáng)度降低緩慢，此后隨著橡膠顆粒摻量增加而迅速下降，當(dāng)橡膠顆粒摻量達(dá)到50%時(shí)，其強(qiáng)度已不能滿足公路路面力學(xué)性能的要求。同時(shí)橡膠顆粒的摻入也改善了混凝土的破壞形態(tài)，其韌性明顯增強(qiáng)。
　　（2）隨著橡膠顆粒摻量的增加，橡膠混凝土的靜力受壓彈性模量在逐漸減小。橡膠顆粒摻量在0～30%時(shí)，混凝土強(qiáng)度降低緩慢，此后隨著橡膠顆粒摻量增加而迅

3、速下降。同時(shí)基于試驗(yàn)值回歸分析，建立了靜力受壓彈性模量與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式。橡膠顆粒摻量在0～50%時(shí)，混凝土泊松比從0.1823升高到0.2125。
　　（3）0.2%短切玄武巖纖維摻入橡膠混凝土中后，其立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量及泊松比的試驗(yàn)點(diǎn)與原橡膠混凝土試驗(yàn)點(diǎn)幾乎重合，說(shuō)明加入玄武巖纖維對(duì)混凝土的上述力學(xué)性能影響較小。
　　（4）隨著橡膠摻量的增加，混凝土的抗折強(qiáng)度逐漸降低，而隨短切玄武巖纖維摻量的增

4、加，橡膠混凝土抗折強(qiáng)度，又有明顯的提高。
　　（5）橡膠混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度之比k（ k亦稱為脆性系數(shù)）隨橡膠摻量的增加而減小，并且短切玄武巖纖維的摻入可以進(jìn)一步降低k。
　?。?）通過(guò)有限元軟件的模擬分析，獲得了CBFRC-RCC復(fù)合路面結(jié)構(gòu)在車載應(yīng)力下的變化規(guī)律：1）混凝土彈性模量的增加使相鄰層板底應(yīng)力減小，本層板底應(yīng)力增大；2）當(dāng)復(fù)合路面板總厚度增大時(shí)，下層板底應(yīng)力減小，但上層板底拉應(yīng)力則隨上、下面層板相對(duì)