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硅酸盐通报2025年第03期:硅粉/橡胶混凝土的力学性能及细观模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨刚;葛浪潮;谢森辉;冯小俊;宋子龙;何炯辉;李庚英;

单位:中交路桥建设有限公司;广东慧图资环科技发展有限公司;华南农业大学水利与土木工程学院;

摘要:为了提高废弃橡胶的用量并获得符合设计要求的混凝土,本文研究了硅粉掺量和废弃橡胶掺量对混凝土28 d抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响,并采用扫描电子显微镜观察混凝土的微观形貌,利用ABAQUS有限元软件对混凝土的受压破坏过程进行细观模拟。结果表明:废弃橡胶掺量越高,混凝土的力学性能越低;硅粉可以改善橡胶混凝土的力学性能,最优用量为7%(质量分数);复掺7%硅粉和15%(体积分数)橡胶的混凝土力学性能与基准混凝土相当,其28 d抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度分别为50.3、3.56和2.64 MPa,分别比单掺15%橡胶的混凝土提高了24.2%、13.4%和10.0%,满足C40混凝土的设计要求。橡胶-水泥砂浆界面存在缺陷,橡胶掺量越多则微观缺陷越多。掺入橡胶后,微细裂缝由粗骨料界面向橡胶颗粒界面迁移,且橡胶掺量越高,橡胶颗粒界面的微细裂缝越多;硅粉减少了橡胶颗粒界面的裂缝,提高了混凝土的强度。

关键词:橡胶混凝土;;硅粉;;力学性能;;微观结构;;细观模拟

基金资助:国家自然科学基金(52178209,51878299);; 广东省普通高校重点领域专项及创新团队项目(2023KCXTD005,2019KZDZX2001)