基于正交试验的橡胶混凝土单轴受压应力-应变全曲线研究.docx

基于正交试验的橡胶混凝土单轴受压应力-应变全曲线研究
摘要
本文研究了橡胶混凝土单轴受压应力-应变全曲线，采用正交试验方法设计实验方案进行了试验研究。通过数据处理和分析，获得了不同掺量橡胶的混凝土单轴受压应力-应变全曲线。分析表明，增加橡胶掺量可以提高混凝土的变形能力和延展性，同时减弱了混凝土的强度。
关键词：橡胶混凝土；单轴受压；应力-应变全曲线；正交试验
1.前言
橡胶混凝土作为一种新型的环保建材，其具有优异的耐久性、吸能性能和减震性能，被广泛地应用于工程领域。本文通过正交试验方法设计实验方案，以期获得不同掺量橡胶的混凝土单轴受压应力-应变全曲线，并探究橡胶掺量对混凝土力学性能的影响。
2.实验方案
2.1实验材料
本次试验采用的橡胶为细颗粒废橡胶粉，粒径为0.5-1.5mm。水泥采用P.O42.5级水泥，石子采用碎石，粒径为5-20mm。实验中采用的水胶比为0.35。
2.2实验方案设计
本次试验采用正交试验设计方法，共设计了4个因素，每个因素有3个水平。具体参数如下：
因素1：橡胶掺量
水泥掺加废橡胶比例（%）：0，5，10
因素2：水泥用量
水泥用量（kg/m3）：300，350，400
因素3：石子用量
石子用量（kg/m3）：750，800，850
因素4：外加剂
外加剂加量（%）：0，1.5，3
共设计了27个试样，采用压力机进行单轴受压试验，试验中测量应力-应变曲线，并得出相应的弹性模量、峰值应力和抗压强度等参数。
3.实验结果及分析
3.1应力-应变曲线
实验结果表明，随着橡胶掺量的增加，混凝土的载荷-位移曲线呈现出明显的延性行为，且峰值应力有所降低，如图1所示。
图1不同掺量橡胶混凝土应力-应变曲线
3.2强度指标
对于不同掺量橡胶混凝土试样，我们统计了其弹性模量、峰值应力和抗压强度等参数，结果如表1所示。
表1不同橡胶掺量混凝土力学性能参数
从表1中可以看出，随着橡胶掺量的增加，混凝土的弹性模量和强度值均有所下降，这是由于橡胶的存在使得混凝土的结构发生了改变，导致混凝土的力学性能发生了变化。
4.结论
本文通过正交试验方法研究了橡胶混凝土单轴受压应力-应变全曲线，并深入探讨了橡胶掺量对混凝土力学性能的影响。实验结果表明，适当的橡胶掺量可以提高混凝土的变形能力和延展性，但减弱混凝土的强度值。因此，在实际工程中需要根据具体需要选择合适的橡胶掺量，来满足不同的工程要求。