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建筑科学 2024年第9期 32-39页

作者：朱小军费康扬州大学建筑科学与工程学院扬州大学岩土工程研究所

为了研究橡胶颗粒与砂土混合物这种新型土木工程材料的动力学特性，将废旧轮胎颗粒与砂土混合制成橡胶砂混合土，并对其进行了空心扭剪试验研究。结果表明：低橡胶颗粒含量（R_f=5%～10%）的橡胶砂动孔隙水压力发展与纯砂类似，呈现“... 详细信息

为了研究橡胶颗粒与砂土混合物这种新型土木工程材料的动力学特性，将废旧轮胎颗粒与砂土混合制成橡胶砂混合土，并对其进行了空心扭剪试验研究。结果表明：低橡胶颗粒含量（R_f=5%～10%）的橡胶砂动孔隙水压力发展与纯砂类似，呈现“较快增长-线性增长-急剧增长”的发展模式，而较高橡胶颗粒含量（R_f=20%～30%）的橡胶砂动孔隙水压力呈现“快速增长-平稳”发展模式；橡胶砂液化周次随着橡胶含量的增加而增大，当R_f达到30%时，橡胶砂不发生液化破坏；橡胶砂在循环扭剪荷载下有效应力路径呈现三阶段发展，破坏时橡胶砂在剪缩和剪胀的两种状态中不断转换；橡胶砂应力应变滞回圈呈中心对称，随着橡胶颗粒含量的增加，滞回圈斜率逐渐减小，橡胶砂刚度降低；广义剪应变随着橡胶颗粒含量的增加逐渐减小，R_f=30%的橡胶砂抵抗变形能力最强；橡胶颗粒含量高的橡胶砂滞回圈面积较小，其更趋于弹性材料，有着更好的变形恢复能力，破坏需要的循环周期更长，其累积能量耗散更大。

关键词：橡胶砂空心扭剪试验液化特性能量耗散橡胶颗粒含量

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基于砾钢渣+橡胶颗粒的新型填料动剪切模量与阻尼比特性试验

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中国公路学报 2019年第7期32卷 31-40页

作者：王丽艳周亚军闫家涛王炳辉井合进江苏科技大学土建学院江苏镇江212003 江苏省水利勘测设计研究院有限公司江苏扬州225127 日本京都大学防灾研究所京都宇治611-0011

为了解决固体废弃物循环利用问题,提出将废旧轮胎橡胶颗粒掺入废弃钢渣中形成新型土工填料。为了了解该新型填料的动力特性,采用共振柱试验对基于钢渣+橡胶颗粒的新型土工填料的动剪切模量和阻尼比特性开展研究。首先分析围压与橡胶颗... 详细信息

为了解决固体废弃物循环利用问题,提出将废旧轮胎橡胶颗粒掺入废弃钢渣中形成新型土工填料。为了了解该新型填料的动力特性,采用共振柱试验对基于钢渣+橡胶颗粒的新型土工填料的动剪切模量和阻尼比特性开展研究。首先分析围压与橡胶颗粒含量对新型填料动剪切模量和阻尼比的影响,试验结果表明:动剪切模量和阻尼比与剪应变的关系类似传统土类,动剪切模量随着剪应变的增大而减小,阻尼比则随着剪应变的增加而增大,变化曲线趋势基本一致;新型填料的动剪切模量随着钢渣含量的减少和橡胶颗粒含量的增加而逐渐减小,橡胶颗粒含量达到20%时,动剪切模量与剪应变的关系曲线低缓显著,新型填料中橡胶颗粒不宜掺入太多。然后,基于Hardin-drnevich双曲线模型建立新型填料的动力特性理论模型,Hardin-drnevich双曲线模型能够较好地模拟新型填料动剪切模量归一化的数据,并对新型填料参考剪应变随橡胶含量的变化趋势进行了预测。最后,将新型填料的最大动剪切模量与纯钢渣、南京砂和福建标准砂的最大动剪切模量进行比较。分析结果表明:新型填料的橡胶颗粒含量不宜超出15%,这种新型填料动剪切模量适中,阻尼比较大,具有较好的抗震减震能力,能够替代砂土成为一种回填材料。

关键词：道路工程新型土工填料试验研究动剪切模量阻尼比橡胶颗粒含量围压

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橡胶颗粒-砂混合物新型路基填料动力参数特性的试验研究

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工程科学与技术 2020年第5期52卷 170-177页

作者：丁瑜张家生陈晓斌王晅贾羽闫鹏中南大学土木工程学院湖南长沙410083 中南大学教育部重载铁路工程结构重点实验室湖南长沙410083

为研究橡胶颗粒与砂土混合物这种新型路基填料在循环列车荷载作用下的动力参数特性,进行室内固结不排水动三轴试验,分析了橡胶颗粒含量、围压以及加载频率等因素对橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量、阻尼比等特性的影响,研究结果表明:应变... 详细信息

为研究橡胶颗粒与砂土混合物这种新型路基填料在循环列车荷载作用下的动力参数特性,进行室内固结不排水动三轴试验,分析了橡胶颗粒含量、围压以及加载频率等因素对橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量、阻尼比等特性的影响,研究结果表明:应变一定时,混合物的动剪切模量随着橡胶颗粒含量的增加而减小,随着围压的增大而增大,随着加载频率的增加而轻微减小;基于Hardin-Drnevich双曲线模型对动剪切模量试验结果进行拟合,得出最大动剪切模量,发现最大动剪切模量随着橡胶颗粒含量的增加而减小;混合物的阻尼比随着橡胶颗粒含量的增大而增大,随着围压的增大而减小,加载频率对阻尼比的影响较小;基于试验结果,建立了橡胶颗粒-砂混合物阻尼比与动剪应变的关系式。最后,基于柔性橡胶颗粒与刚性砂土颗粒的微观接触特性,分析了橡胶颗粒对混合物动剪切模量以及阻尼比的影响机理。综合研究结果得出:橡胶颗粒含量不宜超过20%,此时橡胶颗粒-砂混合物作为新型路基填料的动剪切模量可以满足要求,阻尼比较大,具有良好的减震耗能效果。

关键词：橡胶颗粒-砂混合物新型路基填料动剪切模量阻尼比橡胶颗粒含量

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砂土-橡胶颗粒轻质混合料强度与剪胀特性试验研究

砂土-橡胶颗粒轻质混合料强度与剪胀特性试验研究

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作者：周海重庆大学

学位级别：硕士

旧轮胎资源在土木工程中的应用不仅可以解决日益增长的环境和经济问题,还有助于解决与土体强度、变形和稳定性有关的岩土工程问题,比如软弱地基处理、高挡土墙背后轻质填土、滑坡防护工程等。本文采用由旧轮胎机械切碎得到的橡胶颗粒,... 详细信息

旧轮胎资源在土木工程中的应用不仅可以解决日益增长的环境和经济问题,还有助于解决与土体强度、变形和稳定性有关的岩土工程问题,比如软弱地基处理、高挡土墙背后轻质填土、滑坡防护工程等。本文采用由旧轮胎机械切碎得到的橡胶颗粒,通过一系列的三轴排水试验,主要研究了橡胶颗粒含量、橡胶颗粒尺寸以及有效围压大小对砂土-橡胶颗粒轻质混合料的强度与剪胀特性的影响。具体内容和结论如下:(1)为了研究橡胶颗粒含量对混合料强度与剪胀特性的影响,本文进行了5组不同橡胶颗粒质量百分比含量(0%,5%,10%,15%和20%)以及5组不同橡胶颗粒体积百分比含量(0%,5%,10%,15%和20%)的对比试验。通过分析试验结果,发现砂土-橡胶颗粒轻质混合料的剪切强度、剪胀特性、初始刚度和峰后强度损失随橡胶颗粒含量的增加而发生不同程度的降低。其峰值摩擦角、最大剪胀角也随橡胶颗粒含量的增加而减小,而峰值偏应力对应的轴向应变随橡胶颗粒含量的增加而增加。(2)为了研究橡胶颗粒尺寸对混合料强度与剪胀特性的影响,本文进行了4组标准砂与不同尺寸橡胶TC1(2.36-3.0mm)、TC2(1.7-2.0mm)、TC3(0.8-1.0mm)和TC4(0.25-0.5mm)混合后的对比试验。通过试验分析,得出混合料的初始抗剪刚度随橡胶颗粒平均粒径的增大而增大的结论。此外,橡胶颗粒尺寸越大,混合料可以在更小的轴向应变水平下获得更高的峰值强度。并且混合料的峰值摩擦角和剪胀角随着橡胶颗粒的平均粒径增大而增大。(3)为了研究有效围压对混合料强度与剪胀特性的影响,本文进行了4组不同有效围压(0.1MPa,0.2MPa,0.3MPa和0.4MPa)下的对比试验。通过试验研究发现,增加试验过程中的有效围压水平,混合料可以在相对较大的轴向应变水平下获得更高的峰值强度,并且增加有效围压可以增大试样的整体剪切刚度。但混合料的峰值摩擦角和剪胀角随着有效围压的增大而逐渐减小。通过拟合试验数据,发现适用于纯砂的Bolton剪胀方程同样适用于砂土-橡胶颗粒轻质混合料,且该方程的斜率,即剪胀系数不受混合料中橡胶颗粒含量和有效围压大小的影响;但该方程的截距(临界状态摩擦角)随橡胶颗粒含量的增加而降低。

关键词：砂土-橡胶颗粒轻质混合料橡胶颗粒含量橡胶颗粒尺寸围压强度与剪胀特性

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