考虑水化期影响的橡胶-钢渣填料动力特性与微观分析.pdfVIP

第45卷增刊岩土力学Vol.45Suppl.

2024年8月RockandSoilMechanicsAug.2024

DOI：10.16285/j.rsm.2023.0768

考虑水化期影响的橡胶−钢渣填料动力

特性与微观分析

1,21,34115

王丽艳，蒋飞，庄海洋，王炳辉，张雷，李明

（1.江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003；2.江苏省地质环境灾害防治及修复工程研究中心，江苏镇江212003；

3.申佳船厂，上海200120；4.华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013；5.连云港市水利规划设计院有限公司，江苏连云港222006）

摘要：废弃钢渣和轮胎是两大工业固体废弃物，用废旧轮胎橡胶颗粒作为质地较重的钢渣的改轻材料，将橡胶−钢渣混合

填料用来代替日渐干涸的砂石料，十分符合国家的节能环保政策。因为钢渣的物理力学特征具有时效特性，为了研究橡胶−

钢渣填料考虑时间效应的动力特性，采用共振柱试验研究考虑水化期、橡胶颗粒含量和橡胶颗粒粒径对橡胶−钢渣填料的动

剪切模量、阻尼等动力特性的变化规律；基于Hardin-Drnevich双曲线模型建立橡胶−钢渣填料养护后的动力特性模型，以

Botlzman函数描述最大动剪切模量变化规律以及最大阻尼比的参考范围，得出橡胶掺入比为5%的橡胶−钢渣填料动剪切模

量最大，且密度改善明显；掺入的橡胶颗粒粒径较小时有助于提高水化潜力，掺入的橡胶颗粒粒径较大时提高水化潜力不大，

橡胶−钢渣填料最佳配比为橡胶颗粒粒径为0～1mm，橡胶颗粒含量为5%。与传统砂土动力特性进行对比，得出橡胶−钢渣

填料水化前动剪切模量略高于传统细砂水平，水化90d后动剪切模量接近为哈尔滨中砂水平，略低于福建标准砂，相应的

工程条件下可以用其作为一种填料代替砂土。通过微观电子显微镜对橡胶−钢渣填料颗粒进行微观试验，发现橡胶−钢渣填料

的水化反应可分为潜伏、诱导、侵蚀、加速和放缓5个阶段，掺入橡胶颗粒使得水化反应具有滞后性，其中期结构形式改变，

但并不影响水化产物的变化。

关键词：钢渣；橡胶颗粒；最大动剪切模量；阻尼比；水化反应；微观结构

中图分类号：TU411文献标识码：A文章编号：1000－7598(2024)增刊－0053－10

Dynamiccharacteristicsandmicroscopicanalysisofrubber-steelslagfiller

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