凍融循環(huán)下橡膠混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)特性試驗(yàn)研究*

龍一飛 潘 嬋 郭曉琴 李揚(yáng)薇

(武漢城市學(xué)院城建學(xué)部，武漢 430083)

我國(guó)每年會(huì)產(chǎn)生大量廢舊橡膠制品，其30%以上會(huì)通過填埋、焚燒的方式被處理，這不僅會(huì)對(duì)資源造成浪費(fèi)，而且橡膠在被填埋焚燒過程中釋放大量有毒物質(zhì)，從而對(duì)環(huán)境造成污染[1-3]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)提倡節(jié)能環(huán)保及綠色發(fā)展，研究表明在混凝土中摻入一定量的橡膠顆粒能夠有效改善其力學(xué)性能[4]，胡艷麗等在對(duì)橡膠混凝土性能的研究中發(fā)現(xiàn)隨著橡膠摻量的增加，試件的抗壓、抗拉和剪切強(qiáng)度隨之降低，延性增加[5]；Son等發(fā)現(xiàn)混凝土中摻入橡膠后會(huì)降低其抗壓強(qiáng)度和彈性模量，但其變形能和吸收能會(huì)提高且曲率延性提高近90%[6]；趙榮生利用分離式霍普金森壓桿(SHPB)試驗(yàn)裝置對(duì)橡膠混凝土開展動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其破壞程度明顯低于普通混凝土，且其耗能能力明顯提高[7]。

我國(guó)東北、西北等地處于季凍區(qū)，混凝土建筑物長(zhǎng)期處于凍融環(huán)境中[8]，研究表明混凝土材料在受到凍融循環(huán)時(shí)其力學(xué)性能會(huì)發(fā)生改變。田威等對(duì)凍融循環(huán)下混凝土劣化機(jī)制進(jìn)行研究，試驗(yàn)表明隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加試件彈性模量及強(qiáng)度明顯降低[9]；操佩等發(fā)現(xiàn)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，混凝土試件峰值應(yīng)變隨之增加[10]；周濤等發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)會(huì)降低鋼纖維混凝土的極限抗壓強(qiáng)度且100次凍融作用后下降速度明顯增大[11]；王晨霞等發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)下再生混凝土的抗壓與抗拉強(qiáng)度隨之降低，其劣化程度要高于普通混凝土[12]；范夢(mèng)婷等在對(duì)凍融循環(huán)下橡膠混凝土耐久性的研究中發(fā)現(xiàn)試件抗壓、抗彎性能都會(huì)隨凍融循環(huán)作用而下降[13]。凍融循環(huán)作用會(huì)對(duì)橡膠混凝土造成損傷，降低其力學(xué)性能，但現(xiàn)今研究成果僅停留在靜載作用下，對(duì)凍融循環(huán)后橡膠混凝土在動(dòng)載下的力學(xué)性能鮮有研究，混凝土材料在設(shè)計(jì)使用年限會(huì)經(jīng)常受到?jīng)_擊、震動(dòng)等動(dòng)載作用，動(dòng)載作用下其力學(xué)性能與靜載作用下存在諸多不同[14]。

為進(jìn)一步研究?jī)鋈谘h(huán)后橡膠混凝土在動(dòng)載作用下的力學(xué)性能，采用非金屬超聲波檢測(cè)儀測(cè)量不同凍融次數(shù)下橡膠混凝土損傷程度，利用φ74 mm的SHPB裝置開展不同應(yīng)變率下凍融橡膠混凝土單軸沖擊壓縮試驗(yàn)，分析凍融循環(huán)次數(shù)、應(yīng)變率對(duì)橡膠混凝土縱波波速、峰值應(yīng)力、極限應(yīng)變及吸能效果的影響規(guī)律，為橡膠混凝土工程提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)材料

水泥選用P·O 42.5，細(xì)骨料為天然河沙，其細(xì)度模數(shù)為2.6，粗集料選用粒徑小于18 mm的碎石，水為自來水，選用的橡膠顆粒粒徑范圍為1～3 mm，如圖1所示。

a—橡膠顆粒; b—微觀形態(tài)。

研究表明橡膠混凝土中橡膠顆粒最佳摻量體積分?jǐn)?shù)為10%[15]，基準(zhǔn)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為30 MPa，橡膠按10%等體積代替沙子，質(zhì)量配合比為水泥∶沙子∶橡膠∶水∶石子=1∶1.125∶0.052∶0.4∶2.3，試件澆筑完成后放置在養(yǎng)護(hù)濕度≥95%、溫度保持在(20±2)℃養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行為期28 d的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后經(jīng)取芯、切割、打磨將試件加工成φ50 mm×100 mm及φ74 mm×37 mm圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，每組3個(gè)試件，靜態(tài)壓縮試驗(yàn)共18個(gè)橡膠混凝土試件，動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)共72個(gè)試件，試件兩端面不平行度小于0.05 mm，單面平整度在0.02 mm以內(nèi)[16]。

1.2 試驗(yàn)裝置及方法

依據(jù)JG/T 243—2009《混凝土抗凍試驗(yàn)設(shè)備》和GB/T 50082—2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)橡膠混凝土進(jìn)行凍融試驗(yàn)，采用快速凍融法進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，凍融循環(huán)次數(shù)分別為0，25，50，75，100，125次，選取1組試件在達(dá)到凍融循環(huán)次數(shù)后立即對(duì)其進(jìn)行超聲波檢測(cè)，超聲波檢測(cè)采用非金屬超聲波檢測(cè)儀，試件凍融循環(huán)結(jié)束后立即開展壓縮試驗(yàn)，靜態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)系統(tǒng)選用TAW-1000型微機(jī)控制巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，按0.5 MPa/s的加載速率對(duì)試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)以獲取宏觀力學(xué)指標(biāo)，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)選用直徑74 mm的SHPB試驗(yàn)裝置開展不同應(yīng)變率下動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)。

動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)采用沖擊動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室φ74 mm變截面SHPB試驗(yàn)裝置，采用不同沖擊氣壓(0.3，0.4，0.5，0.6 MPa)對(duì)試件開展沖擊壓縮試驗(yàn)。將試件平行置于入射桿與透射桿之間，在沖擊氣壓下子彈獲取一個(gè)速度v撞擊入射桿，在入射桿端部產(chǎn)生脈沖形成入射波，入射波在到達(dá)入射桿端部與試件接觸面時(shí)部分脈沖反射回來形成反射波，另一部分透過試件傳遞到透射桿中形成透射波，脈沖信號(hào)被入射桿與透射桿上的電阻應(yīng)變片收集，再通過示波器進(jìn)行顯示，其波形如圖2所示。

圖2 實(shí)測(cè)波形

為保證沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，需對(duì)每一次沖擊數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)力平衡檢測(cè)。研究表明：應(yīng)力波在試件傳播過程中是存在著明顯梯度現(xiàn)象，即波沿傳播方向逐漸衰減，當(dāng)波首次到達(dá)試件末端時(shí)兩端存在明顯應(yīng)力差，當(dāng)應(yīng)力波在試件內(nèi)部發(fā)生多次反射后，試件兩端應(yīng)力差會(huì)逐漸減小直至基本消失，此時(shí)試件兩端達(dá)到應(yīng)力平衡狀態(tài)[17]，應(yīng)力平衡如圖3所示。

圖3 應(yīng)力平衡曲線

將采集到的數(shù)據(jù)運(yùn)用三波法[18]進(jìn)行處理，求得試驗(yàn)所得應(yīng)變率、應(yīng)變和應(yīng)力，其計(jì)算式如下：

(1a)

式中：εi(t)、εr(t)、εt(t)為時(shí)刻t的入射應(yīng)變、反射應(yīng)變、透射應(yīng)變，無量綱；ls為試件厚度，m；c0為壓桿的縱波波速，m/s；E為彈性模量，MPa；A、AS分別為壓桿的橫截面積和試件的橫截面積，m2。

由熱力學(xué)定律可知，材料發(fā)生破壞的本質(zhì)是其在能量驅(qū)動(dòng)下一種失穩(wěn)的狀態(tài)[19]，其計(jì)算式如下：

式中：Wi為入射能，J；Wt為透射能，J；Wr為反射能，J；Ws為試件破壞所吸收的能量，J；C0為壓桿中縱波波速，m/s；εd為單位吸收能密度，J·cm-3；V為試件體積，cm3。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 兩種混凝土材料力學(xué)性能的比較

為分析素混凝土及橡膠取代率為10%時(shí)橡膠混凝土在動(dòng)載作用下的力學(xué)特性，對(duì)相同配合比的兩類試件進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮及動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，素混凝土及橡膠混凝土在不同應(yīng)變率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4、5所示，韌性變化如圖6所示，單位吸收能密度如圖7所示。

表1 兩種混凝土材料力學(xué)性能

圖4 不同沖擊氣壓下素混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線

圖5 不同沖擊氣壓下橡膠混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線

圖6 不同沖擊氣壓下試件韌性

由表1和圖4、5可知：不同沖擊氣壓下素混凝土峰值應(yīng)力整體上高于橡膠混凝土，這與眾多研究結(jié)果表現(xiàn)出一致性[5-6]，但橡膠混凝土延性明顯高于素混凝土，變形能力較強(qiáng)；韌性是指材料在外荷載作用下具有一定的變形能力, 是材料延性和強(qiáng)度綜合性能的體現(xiàn)，可利用試件在外荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與坐標(biāo)軸之間所圍成的面積表示[20]，由圖6可知：橡膠混凝土韌性明顯高于素混凝土，這能夠有效防止建筑物在外荷載作用下發(fā)生脆性破壞。

為進(jìn)一步研究橡膠混凝土的吸能效果，對(duì)不同沖擊氣壓下試件能量變化情況進(jìn)行了分析，其結(jié)果如表1和圖7所示。隨著沖擊氣壓的增大試件入射能、吸收能隨之增大，橡膠混凝土的能量吸收率明顯高于素混凝土；由圖7可知隨著沖擊氣壓的增大，試件單位吸收能密度隨之增加，橡膠混凝土單位吸收能密度明顯高于素混凝土，橡膠的摻入能夠有效增強(qiáng)混凝土材料的吸能效果。

圖7 不同沖擊氣壓下試件單位吸收能密度

2.2 凍融循環(huán)下試件超聲波檢測(cè)

材料內(nèi)部的整體性可通過超聲波檢測(cè)原理進(jìn)行測(cè)量[21]，混凝土材料內(nèi)部存在大量裂紋孔隙，彈性波在材料內(nèi)部傳播遇到裂隙時(shí)會(huì)發(fā)生反射、折射、繞射，宏觀表現(xiàn)為彈性波傳播路徑的增加和波速降低。凍融循環(huán)結(jié)束后對(duì)橡膠混凝土進(jìn)行縱波波速的測(cè)量，并對(duì)不同凍融循環(huán)次數(shù)下試件損傷程度計(jì)算，試驗(yàn)結(jié)果如表2、圖8及圖9所示。

表2 凍融循環(huán)下試件縱波波速

圖8 凍融循環(huán)次數(shù)與縱波波速的關(guān)系

由表2和圖8可知：隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土試件縱波波速呈降低趨勢(shì)，相較于未凍融試塊，凍融循環(huán)25次試件縱波波速降低9.5%，50次時(shí)縱波波速降低16.1%，100，125次縱波波速分別降低23.4%、24.7%。

為進(jìn)一步對(duì)凍循環(huán)后的橡膠混凝土試件進(jìn)行內(nèi)部損傷評(píng)價(jià)，定義試件損傷度為D，其計(jì)算式式(3)所示[22]，不同凍融循環(huán)次數(shù)下試件損傷度如圖9所示。

圖9 凍融循環(huán)次數(shù)與損傷度的關(guān)系

(3)

式中：D為損傷度；VT為凍融循環(huán)作用后試件縱波波速，m/s;V0為未凍融循環(huán)試件縱波波速，m/s。

由圖9可知：隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土損傷程度隨之增大，增幅逐漸減小，這與縱波波速變化規(guī)律呈現(xiàn)出一致性。分析原因：橡膠混凝土試件內(nèi)部存在大量孔隙水，研究表明孔隙水會(huì)因冰凍作用產(chǎn)生9%左右的體積膨脹[23]，造成混凝土內(nèi)部原生孔隙的擴(kuò)展，同時(shí)水體積的膨脹會(huì)在試件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，使其內(nèi)部裂紋發(fā)生擴(kuò)展，而在溫度正負(fù)交替過程中會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，使橡膠混凝土產(chǎn)生疲勞損傷，在凍融循環(huán)的反復(fù)作用下，試件內(nèi)部孔隙裂紋不斷擴(kuò)展，損傷度不斷增加[24]，波在試件內(nèi)部傳播時(shí)遇到孔隙裂紋會(huì)發(fā)生反射、繞射等現(xiàn)象，使得波速降低；縱波波速及損傷度降幅逐漸降低，這是由于孔隙水反復(fù)膨脹作用后使試件孔隙率增加，冰凍作用對(duì)混凝土內(nèi)部作用力逐漸減小，孔隙生成量隨之降低，其縱波波速降低幅值及損傷度增幅減小。

2.3 應(yīng)力-應(yīng)變曲線

選用TAW-1000型微機(jī)控制巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，按0.5 MPa/s的加載速率對(duì)試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，利用SHPB裝置對(duì)試件開展不同沖擊氣壓下的動(dòng)態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)，靜載作用下橡膠混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖10所示，采用三波法得出凍融循環(huán)下橡膠混凝土的動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，不同沖擊氣壓下所獲得的平均應(yīng)變率如圖11所示，0.4 MPa氣壓下不同凍融循環(huán)次數(shù)的試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖12所示。

表3 凍融循環(huán)下橡膠混凝土力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果

圖10 靜載作用下試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線

圖11 沖擊氣壓與應(yīng)變率間的關(guān)系

由于混凝土材料內(nèi)部存在大量原生裂隙，靜載作用時(shí)試件應(yīng)力應(yīng)變曲線分為孔隙壓密、彈性、屈服、破壞4個(gè)階段，與靜態(tài)荷載作用不同，試件在動(dòng)載作用下應(yīng)力應(yīng)變曲線分為彈性、屈服、破壞3個(gè)階段，由于在高應(yīng)變率作用下，試件受荷載作用時(shí)間很短，試件內(nèi)部原生孔隙裂縫來不及被壓縮，直接進(jìn)入彈性變形階段，曲線在此階段近似于直線上升，曲線斜率接近一個(gè)定值，定值可作為試件動(dòng)態(tài)彈性模量；由圖11可知：隨著沖擊氣壓的增大，平均應(yīng)變率隨之增大，兩者為線性正相關(guān)。由圖12可知：隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土試件峰值應(yīng)力隨之降低，降幅逐漸減小，極限應(yīng)變有所增加，當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)超過75次時(shí)，試件峰值應(yīng)力變化將不再明顯。這是由于混凝土在受到凍融作用時(shí)混凝土內(nèi)部會(huì)由于冰凍作用和交替溫差產(chǎn)生應(yīng)力，試件內(nèi)部孔隙裂紋發(fā)生擴(kuò)展，在膠凝材料與骨料、橡膠接觸面產(chǎn)生新裂紋，同時(shí)橡膠在反復(fù)凍融下也會(huì)發(fā)生破壞，從而造成試件損傷，應(yīng)力隨之減小，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，冰凍作用將不再明顯，試件損傷增量降低。

圖12 不同凍融循環(huán)次數(shù)下試件應(yīng)力-應(yīng)變曲線

2.4 峰值應(yīng)力與吸收能

不同沖擊氣壓下凍融循環(huán)橡膠混凝土的峰值應(yīng)力如圖13所示，試件吸收能與沖擊氣壓的關(guān)系如圖14所示。

圖13 沖擊氣壓與峰值應(yīng)力的關(guān)系

圖14 沖擊氣壓與吸收能的關(guān)系

由圖13可知：隨著沖擊氣壓增大，試件峰值應(yīng)力隨之增大，試件呈明顯應(yīng)變率效應(yīng)。圖13中虛線部分表示：凍融循環(huán)0，25次時(shí)，當(dāng)氣壓達(dá)到0.4 MPa，試件應(yīng)力增幅明顯增大；凍融循環(huán)50次時(shí)，氣壓達(dá)到0.5 MPa，試件應(yīng)力增幅明顯增大；凍融循環(huán)75次后試件不再出現(xiàn)此類現(xiàn)象，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土試件內(nèi)部損傷程度增大，沖擊氣壓的增大試件應(yīng)力增幅不再增加。

由圖14可知：吸收能表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變率效應(yīng)，即隨著沖擊氣壓的增大，試件能量吸收值隨之增加。凍融循環(huán)會(huì)降低橡膠混凝土試件的吸能能力，但隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，這種影響將逐漸減小，0.4 MPa氣壓下凍融25，50，75，100，125次試件吸收能降低了16%、21%、16.3%、30.2%、25.7%。分析原因：隨著沖擊氣壓的增大，入射能隨之增大，根據(jù)能量守恒可知試件在此過程中所吸收的能量隨之增加?；炷林邢鹉z顆粒有著較好的吸能效果[25]，但受到凍融作用后橡膠本身也會(huì)受到損傷，其吸能效果隨之降低，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加橡膠損傷增量將不再明顯，試件吸收能變化幅值降低。

2.5 凍融循環(huán)對(duì)橡膠混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響

相同沖擊氣壓下凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)橡膠混凝土峰值應(yīng)力的影響如圖15所示，其峰值應(yīng)變、吸收能變化規(guī)律如圖16、17所示。

圖15 凍融循環(huán)次數(shù)與峰值應(yīng)力之間的關(guān)系

圖16 凍融循環(huán)次數(shù)與極限應(yīng)變之間的關(guān)系

由圖15可知：橡膠混凝土試件峰值應(yīng)力存在明顯的應(yīng)變率效應(yīng)，相同凍融循環(huán)次數(shù)下隨著沖擊氣壓的增大試件峰值應(yīng)力隨之增加。凍融循環(huán)0次時(shí)，相對(duì)于0.3 MPa氣壓，0.6 MPa氣壓下試件峰值應(yīng)力增加了88.3%，而凍融循環(huán)25，50，75，100，125次時(shí)試件峰值應(yīng)力增加了69.6%、72.1%、57.4%、50.2%、47.0%，凍融循環(huán)作用下試件應(yīng)變率效應(yīng)明顯降低。相同沖擊氣壓下，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加橡膠混凝土試件峰值應(yīng)力隨之降低，兩者呈對(duì)數(shù)關(guān)系，0.6 MPa氣壓下凍融循環(huán)25，50，75，100，125次試件峰值應(yīng)力降低了25.1%、37.1%、46%、52.5%、54.8%，應(yīng)力降幅逐漸減小，循環(huán)次數(shù)超過100次后應(yīng)力降幅將不再明顯；由圖16可知隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，相同沖擊氣壓下試件峰值應(yīng)變隨之增加，兩者呈線性關(guān)系。

凍融循環(huán)過程中試件內(nèi)部孔隙水會(huì)產(chǎn)生冰凍膨脹，造成試件內(nèi)部孔隙擴(kuò)張及裂紋的擴(kuò)展，同時(shí)橡膠、水泥及骨料之間熱膨脹系數(shù)存在差異[11]，在反復(fù)溫差過程中三者界面會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力差，使得原生裂紋發(fā)生擴(kuò)展并產(chǎn)生大量新裂紋，裂紋之間相互貫通使橡膠混凝土損傷程度增加，試件承擔(dān)外荷載能力減弱，峰值應(yīng)力隨之降低，裂紋的擴(kuò)展及新增使得試件整體性降低，在相同應(yīng)力作用下試件更容易發(fā)生破壞，其極限應(yīng)變隨之增加。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，試件應(yīng)力降幅減小，這是由于隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加試件孔隙率增加，孔隙水所產(chǎn)出的冰凍膨脹效應(yīng)將不再明顯，裂紋數(shù)量的增加使溫差作用在骨料界面所產(chǎn)生的應(yīng)力差降低，試件產(chǎn)生新?lián)p傷程度降低，應(yīng)力降幅減少。

由圖17可知：隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土吸收能隨之減少，4種不同沖擊氣壓下試件吸收能降幅分別為38.1%、25.7%、41.9%和42%，兩者呈線性關(guān)系。橡膠材料本身具有良好的吸能效果，試件在凍融循環(huán)作用下混凝土自身及橡膠都會(huì)受到損傷，從而降低本身的吸能效果，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，試件吸能能量逐漸降低。

圖17 凍融循環(huán)次數(shù)與吸收能之間的關(guān)系

2.6 應(yīng)變率及凍融循環(huán)對(duì)DIF的影響

研究表明動(dòng)載作用下混凝土材料的力學(xué)性能會(huì)得到提高，為進(jìn)一步研究?jī)鋈谘h(huán)作用下橡膠混凝土的應(yīng)變率效應(yīng)，引入動(dòng)態(tài)增強(qiáng)因子(DIF)對(duì)試件進(jìn)行分析，其值為動(dòng)態(tài)強(qiáng)度與準(zhǔn)靜態(tài)強(qiáng)度的比值[26-27]，計(jì)算式如下：

(6)

式中：fd為動(dòng)載作用下抗壓強(qiáng)度；f為準(zhǔn)靜載作用下試件抗壓強(qiáng)度。

凍融循環(huán)下橡膠混凝土在不同沖擊氣壓下DIF變化規(guī)律如圖18所示。由圖可知：隨著沖擊氣壓的增大，試件DIF隨之增加，這與文獻(xiàn)[28]的研究結(jié)果一致，應(yīng)變率的增大能明顯增強(qiáng)材料的抗壓強(qiáng)度；隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，橡膠混凝土試件DIF增幅降低，相較于普通橡膠混凝土，0.6 MPa氣壓下凍融循環(huán)試件DIF降低了8.5%、11.6%、17.9%、19.6%、20.5%，凍融循環(huán)會(huì)減弱試件應(yīng)變率效應(yīng)，降低橡膠混凝土DIF增幅，且沖擊氣壓越高，現(xiàn)象越明顯。這是由于凍融循環(huán)會(huì)造成試件損傷，降低其本身承載能力，隨著循環(huán)次數(shù)試件損傷程度增大，整體性降低，DIF隨之降低；隨著沖擊氣壓的增大，DIF整體呈增大趨勢(shì)，而凍融循環(huán)對(duì)試件DIF增幅影響會(huì)更加明顯。

3 結(jié)束語(yǔ)

1)荷載作用下素混凝土峰值應(yīng)力整體高于橡膠混凝土，但其韌性及單位體積吸收能密度明顯低于橡膠混凝土，橡膠的摻入增強(qiáng)了混凝土材料的延性及吸能效果。

2)凍融循環(huán)作用下橡膠混凝土縱波波速隨凍融次數(shù)增加而降低，損傷度隨之增加，凍融作用會(huì)對(duì)橡膠混凝土造成疲勞損傷，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加試件縱波波速降幅及損傷度增幅減小。

3)凍融循環(huán)會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)及橡膠顆粒造成損傷，峰值應(yīng)力、吸收能隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而降低，兩者分別呈對(duì)數(shù)相關(guān)和線性相關(guān)，極限應(yīng)變隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而增大，兩者呈線性關(guān)系。

4)凍融循環(huán)下橡膠混凝土DIF隨沖擊氣壓的增大而增大，隨著凍融次數(shù)的增加，試件DIF增幅降低，相較于普通橡膠混凝土，0.6 MPa氣壓下凍融循環(huán)試件DIF降低了8.5%、11.6%、17.9%、19.6%、20.5%。