橡胶-砂-聚氨酯复合材料冻融循环后强度特性及本构模型

作者：尹平保^*; 余伟; 杨朝晖; 罗佩婷

来源：复合材料学报, 2022, 39(07): 3415-3427.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210804.003

• 橡胶
• 聚氨酯
• 冻融循环
• 强度特性
• 本构模型

研究废旧轮胎颗粒材料改良方法及强度特性是将其用于寒区桩基抗冻性能改善的基础。首先，按橡胶∶砂∶聚氨酯=3∶2∶1的质量比制作了若干复合材料试样；其次，通过静三轴试验，获得了不同温度、冻融循环次数及围压下试样的应力-应变曲线。试验结果表明：橡胶-砂-聚氨酯复合材料的应力-应变曲线无明显峰值点，具有显著的应变强硬化特征；试样破坏强度随温度降低而增加；冻结状态下，试验温度每降低5.0℃，其破坏强度约增加15.0%；试样破坏强度随冻融循环次数增加而降低，但平均降幅不足5.0%；围压对20.0℃常温试样破坏强度的影响幅度达15.0%，而对冻结试样破坏强度的影响幅度不足5.0%。敏感性分析显示：温度对试样破坏强度的影响最大，围压及冻融循环次数的影响相对较小，说明橡胶-砂-聚氨酯复合材料具有强度适中、结构稳定和抗冻融等特性。在此基础上，建立了考虑温度、围压和冻融循环的橡胶-砂-聚氨酯复合材料应力-应变本构模型，验证了模型参数拟合公式的合理性。

• 单位
  土木工程学院; 长沙理工大学