废弃轮胎橡胶颗粒混合土的动力特性研究

我国交通量的快速增长形成了大量的废旧橡胶轮胎,为了更好利用橡胶颗粒质轻、减震的特点,废旧轮胎橡胶颗粒混合土开始逐渐在公路路基填筑中得到应用。针对不同橡胶颗粒掺入量的混合土,开展了一系列循环荷载三轴试验,研究了混合土的动力特性,探讨了剪切模量和阻尼比的变化规律,并引入了模型来定量描述混合土的归一化剪切模量。结果表明:剪切模量随着橡胶颗粒掺入量的增加而下降,随着围压的增加而上升;对于未掺入橡胶颗粒的素砂土而言,随着围压的增加阻尼比逐渐下降,但对于混合土该趋势相反;随着橡胶颗粒的增加,最大剪切模量逐渐下降,参考剪应变则总体上升;对于归一化剪切模量,引入模型与Hardin模型的预测结果比较接近,同时可以有效体现归一化剪切模量与橡胶颗粒掺入量和围压的关系。

不同应变条件下橡胶颗粒‑砂混合土动模量和阻尼比的联合试验研究

针对共振柱和动三轴两种不同仪器设备的试验性能和已有相关研究存在的问题,采用共振柱和循环三轴联合试验,研究了废弃轮胎粉碎橡胶颗粒⁃砂混合土在宽剪应变范围内动模量和阻尼比的动力学特性。结果表明:共振柱试验得到的初始动模量明显比动三轴试验结果要大,动三轴试验得到的初始动剪切模量对应的应变幅值较大引起测得的初始剪切模量偏小。采用共振柱获得的初始剪切模量来计算联合试验测得的宽应变范围内动模量比和阻尼比较为合理。同时发现,当剪应变幅值较小时,橡胶颗粒含量越高,混合土的阻尼比越大,主要由橡胶颗粒初始材料阻尼较大引起;当剪应变幅值较大且超过某临界值后,橡胶颗粒材料阻尼比随橡胶含量增加而减小,主要由混合料的应力⁃应变关系曲线对应的滞回阻尼越小引起。

轻质橡胶颗粒-砂混合土的压缩性试验研究

通过单向压缩试验,研究了橡胶颗粒-砂混合土中橡胶颗粒的压缩性以及不同橡胶掺量混合土的压缩性.为确定混合土中橡胶颗粒自身的压缩性,配制了与橡胶颗粒同级配的纯砂试样,将纯橡胶试样压缩量减去纯砂试样压缩量,得到了混合土中橡胶颗粒自身的压缩量.同时,依据混合土中橡胶颗粒和砂颗粒各自的压缩曲线,考虑混合土的压缩量等于橡胶颗粒自身压缩量与孔隙减小量之和,采用更为合理的体积分数来表达橡胶颗粒的掺量,建立了一种混合土的压缩模型,并与试验结果进行了对比验证.结合模型和试验结果发现,橡胶颗粒掺量的界限质量分数为20%,工程应用中不应超过此临界值.