废旧轮胎混合土静力特性研究现状

近些年，汽车工业发展进入快车道，全球汽车数量增长迅速，导致废旧轮胎数量也急剧增加，大量的废旧轮胎对生态环境和人们生活都产生严重影响，同时对发展绿色循环经济产生严重阻碍。目前废旧轮胎回收利用的方式相对传统和单一，且利用率低，主要有原型直接利用、翻新再利用、废旧轮胎裂解、生产橡胶和胶粉等，即便如此，仍有大量废旧轮胎得不到利用，这些无法利用的废旧轮胎在自然界长期堆存、占用土地、污染环境。因此研究开发针对废旧轮胎的新型利用方式成为亟待解决的科学问题。

基于实现生态环境长期向好和经济绿色健康发展的目标，国内外学者对废旧轮胎新型利用方式进行了不断探索，将废旧轮胎和土拌和制成混合土用于岩土工程领域，以期发挥轮胎质轻高弹等优良特性。作为一种新型的土工混合材料，其力学性能是影响自身结构安全稳定的重要因素，因此，开展针对废旧轮胎混合土力学特性的研究尤为重要。

一、废旧轮胎混合土静力特性研究现状

在废旧轮胎混合土静力特性方面，国内外学者已经进行了大量试验研究。Noorzad, Reza等通过三轴试验，研究了轮胎碎屑粒径、轮胎含量和围压对混合土性能的影响，试验结果表明，混合土的抗剪强度随轮胎含量的增加而减少，同时还分析了混合土的应力应变和体变特性，给出了各混合土的摩擦角、粘聚力和弹性模量；Zornberg J G等利用三轴仪对混合土进行剪切试验，研究了橡胶含量、纵横比、相对密度和围压对混合土抗剪强度的影响，试验结果发现，除纯轮胎碎片和轮胎碎片含量较高的试样外，其余试样均表现出剪胀性和明显的峰值抗剪强度，并给出了能获得最大抗剪强度的最佳轮胎掺量约为35%。李朝晖等基于三轴试验，研究了橡胶含量、围压对废旧轮胎-黄土混合物剪切强度的影响，试验结果表明，混合土的应力应变呈近似线性增长，且表现出应变硬化的特点，同时得出低围压下混合土剪切强度增大的结论，此时最优轮胎掺量为30%。

二、废旧轮胎混合土动力特性研究现状

在废旧轮胎混合土动力特性方面，也有一些学者进行了相关研究。Feng等采用共振柱试验系统，研究了不同含量橡胶混合土的动剪切模量和阻尼比，得出最大剪切模量和最小阻尼比具体数值； Hazarika等基于模型测试、元素测试和现场应用三方面，对轮胎混合土的动力特性进行研究，发现轮胎颗粒-水泥-黏土混合物可以有效增强土工材料的韧性，从而在结构变形过程中起到抵抗裂缝发展的作用，得出加入轮胎后结构荷载和位移明显减小的结论；李丽华等利用动三轴对废旧轮胎混合土的动力特性进行研究，试验结果发现，混合土动强度降低值最高达8%，动弹性模量降低多达60%，阻尼比有先增大后减小的变化趋势，总体增大明显，多达91%，由此得出在一定范围内混合土能有效发挥减震隔震优势的结论。

三、展望和建议

废旧轮胎在岩土工程领域的应用为废旧轮胎的二次利用提供了一种全新的思考方式，解决了废旧轮胎传统利用方式带来的环境污染，利用不彻底等各种问题。目前，对于废旧轮胎混合土的工程应用尚还处于理论研究阶段，真正应用到实际工程的案例还较少，但废旧轮胎混合土的应用前景广阔。因此，应加大对废旧轮胎在岩土工程领域的理论研究力度，并与工程实际相结合，为今后大规模的工程应用提供理论参考。

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