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再生橡胶颗粒改性混凝土的疲劳性能以及其在刚性路面的设计重的影响 作者：F. Herna′ndez-Olivares a,*, G. Barluenga b, B. Parga-Landa c, M. Bollati d, B. Witoszek e 译文来源：Construction and Building Materials 摘要：本文展示了弯曲疲劳试验结果，把填充了不同体积分数（0%，3.5%和5%）橡胶的再生橡胶颗粒改性混凝土做成棱柱形样本，使其暴露在位于马德里（西班牙）的自然环境中长达一年的时间。在这些实验结果中，众所周知的基于Westergaard的经典方程分析模型，被开发用于计算刚性路面在高交通密度下的最小再生橡胶颗粒改性混凝土厚度，为了获得刚性路面在轴载为13吨（127kN）下经历次循环的耐久性。在本次调查中，刚性路面设计路基反应模量的任意值都已被考虑其中。 关键词：机械性能 疲劳 再生橡胶颗粒改性混凝土 刚性路面 1.前言 近年来，由于其良好的性能，并作为回收轮胎的替代品，再生橡胶颗粒改性混凝土成为了关注的热点。这种新材料在静态和动态行为下提供了良好的机械性能并且正在应用于路面。在过去的一项研究中，由粉碎的旧轮胎组成的再生橡胶颗粒改性混凝土，其静态和动态力学行为和性能得到了评估。本文的主要结论是根据最佳胶粉纤维含量，相容性和水泥–橡胶界面的稳定性、动态能量耗散和更好的阻尼能力以及混凝土橡胶复合材料刚度折减，在类似的混凝土样品的关系没有橡胶。 也有人提出其他的建筑和建筑应用中的用途。此外，它已被实验证明，粉碎的轮胎橡胶的添加在已被提高其防火抵抗力的结构高强度混凝土楼板中，能够降低楼板受到攻击的剥落程度。 本文介绍了疲劳试验结果，用从90×60× 5cm板切断的，类似于参考文献【2,3】中所描述的橡胶混凝土棱柱形作为样本，使其经历长达一年的时间暴露在位于马德里（西班牙）的自然环境中。从这些实验结果中，基于Westergaard众所周知的理论在平板上的弹性地基机械分析，被开发用于计算刚性路面在高交通密度下的最小再生橡胶颗粒改性混凝土厚度。为了获得刚性路面在轴载为13吨（127kN）下经历次循环的耐久性，根据基于AASHTO测试而普遍建立设计规则。【6】 该Westergaard分析先前已经被一些作者成功地应用，这些作者将其与有限元方法和从刚性混凝土路面AASTHO道路试验数据来对比。【7】 这里提出的结果仅限于N = 个周期，因为这是实验室测试达到限制的极限条件。 常规和多孔的混凝土刚性路面的疲劳表现已被广泛研究，主要是在断裂力学分析【8-10】。尽管如此，再生橡胶颗粒改性混凝土不能简单归类为一种多孔混凝土，主要是由于先前研究得出它的耗散和阻尼性能。【2】 材料和样品制备 一个没有轮胎橡胶粉的普通的混凝土已经做好作为设置控制对照板，这种混凝土标记为“参考或素混凝土”的组成表1给出（每立方米混凝土）。这些聚集体灰度是不连续的，以便获得在混凝土空隙的便于混合安排屑轮胎橡胶颗粒，并且也取得了良好的排水和吸音混凝土路面。聚丙烯（PP）纤维（0.1％体积分数）被加入并混合，以减少新鲜混凝土的早期开裂由于塑性收缩。后来，越来越多的体积分数（VF），从0%到13%，纤维状的废轮胎橡胶中加入新鲜的混凝土与基准混凝土配合比制作。然而，弯曲疲劳试验仅由含0%，3.5%和5%体积分数的碎轮胎橡胶混凝土样本完成。PP纤维和碎屑的主要物理性质橡胶轮胎已经在参考文献【4】展示过。该文章还包含一个对橡胶水泥浆体界面进行的扫描电子显微分析（SEM），分析显示这些组件之间的兼容性好。卡车轮胎橡胶标称性能总结于表2中。 表1 每立方米参考混凝土组成 水泥CEM I-42.5R 360 kg 粗骨料，12–18 mm 1103 kg 沙子，3-6mm 699 kg 水（水灰比0.4） 147 kg 减水剂（Sikament 500） 7.20 kg 缓凝外加剂(Bettoretard) 1.07 kg 聚丙烯纤维网（0.1% vol） 900 g 表2 某一卡车轮胎橡胶标称性能 (after Waddell and Evans[14]) 杨氏模量（硫化特性） @100%