改性橡胶混凝土抗冻性及阻尼性能试验

作     者：韩小燕 

作者单位：华北水利水电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈爱玖;汪志昊

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：橡胶混凝土 强度 抗冻性 弯曲动刚度 应力水平 阻尼比 

摘      要：将废旧橡胶破碎后用于混凝土中,提高了废旧橡胶的资源化利用率,有利于环境保护和社会的可持续发展。试验采用NaOH溶液对橡胶颗粒进行改性处理,通过试验研究改性溶液浓度、橡胶粒径及掺量对混凝土力学性能及抗冻性的影响规律;对掺有NaOH溶液改性橡胶的混凝土悬臂梁进行自由振动试验,研究橡胶掺量及损伤程度对阻尼比的影响规律,结果表明:(1)混凝土强度随橡胶掺量的增加而减小,橡胶粒径为1～2mm的橡胶混凝土强度较粒径为2～4mm时好,浓度为5%和10%的NaOH溶液改性橡胶颗粒可以提高橡胶混凝土强度,浓度为5%的NaOH溶液改性效果较好,橡胶掺量为20%时,强度提高12%左右。(2)橡胶掺量小于20%的混凝土的抗冻性随着橡胶掺量的增加而增强,通过建立“冻融模型阐明橡胶混凝土抗冻性增强机理。建立与橡胶掺量和冻融循环次数相关的抗压强度计算公式,与本试验及相关文献试验数据进行对比分析,计算值与试验值较为接近。(3)橡胶混凝土悬臂梁的阻尼比随橡胶掺量及损伤程度的增大而增大,相对于基准混凝土悬臂梁,橡胶掺量为20%时,阻尼比增大60%左右,损伤系数为0.8时,阻尼比增大160%左右。(4)建立了橡胶混凝土悬臂梁阻尼比与弯曲动刚度损失程度的数学模型及阻尼比与悬臂梁受弯控制截面应力水平之间的数学模型,计算值与本文及相关文献试验值吻合较好,可根据钢筋混凝土悬臂梁受弯破坏程度对阻尼比进行估算。