廢舊輪胎混合土研究進展

凌亮 詹鳳程 劉霞 朱曉璠

（江西工業工程職業技術學院，江西 萍鄉 337000）

近些年，汽車工業發展進入快車道，全球汽車數量增長迅速，導致廢舊輪胎數量也急劇增加，大量的廢舊輪胎對生態環境和人們生活都產生嚴重影響，同時對發展綠色循環經濟產生嚴重阻礙。目前廢舊輪胎回收利用的方式相對傳統和單一，且利用率低，主要有原型直接利用、翻新再利用、廢舊輪胎裂解、生產橡膠和膠粉等，即便如此，仍有大量廢舊輪胎得不到利用，這些無法利用的廢舊輪胎在自然界長期堆存、占用土地、污染環境。因此研究開發針對廢舊輪胎的新型利用方式成為亟待解決的科學問題。

基于實現生態環境長期向好和經濟綠色健康發展的目標，國內外學者對廢舊輪胎新型利用方式進行了不斷探索，將廢舊輪胎和土拌和制成混合土用于巖土工程領域，以期發揮輪胎質輕高彈等優良特性。作為一種新型的土工混合材料，其力學性能是影響自身結構安全穩定的重要因素，因此，開展針對廢舊輪胎混合土力學特性的研究尤為重要。

一、廢舊輪胎混合土靜力特性研究現狀

在廢舊輪胎混合土靜力特性方面，國內外學者已經進行了大量試驗研究。Noorzad,Reza等通過三軸試驗，研究了輪胎碎屑粒徑、輪胎含量和圍壓對混合土性能的影響，試驗結果表明，混合土的抗剪強度隨輪胎含量的增加而減少，同時還分析了混合土的應力應變和體變特性，給出了各混合土的摩擦角、粘聚力和彈性模量；Zornberg J G等利用三軸儀對混合土進行剪切試驗，研究了橡膠含量、縱橫比、相對密度和圍壓對混合土抗剪強度的影響，試驗結果發現，除純輪胎碎片和輪胎碎片含量較高的試樣外，其余試樣均表現出剪脹性和明顯的峰值抗剪強度，并給出了能獲得最大抗剪強度的最佳輪胎摻量約為35%。李朝暉等基于三軸試驗，研究了橡膠含量、圍壓對廢舊輪胎-黃土混合物剪切強度的影響，試驗結果表明，混合土的應力應變呈近似線性增長，且表現出應變硬化的特點，同時得出低圍壓下混合土剪切強度增大的結論，此時最優輪胎摻量為30%。

二、廢舊輪胎混合土動力特性研究現狀

在廢舊輪胎混合土動力特性方面，也有一些學者進行了相關研究。Feng等采用共振柱試驗系統，研究了不同含量橡膠混合土的動剪切模量和阻尼比，得出最大剪切模量和最小阻尼比具體數值；Hazarika等基于模型測試、元素測試和現場應用三方面，對輪胎混合土的動力特性進行研究，發現輪胎顆粒-水泥-黏土混合物可以有效增強土工材料的韌性，從而在結構變形過程中起到抵抗裂縫發展的作用，得出加入輪胎后結構荷載和位移明顯減小的結論；李麗華等利用動三軸對廢舊輪胎混合土的動力特性進行研究，試驗結果發現，混合土動強度降低值最高達8%，動彈性模量降低多達60%，阻尼比有先增大后減小的變化趨勢，總體增大明顯，多達91%，由此得出在一定范圍內混合土能有效發揮減震隔震優勢的結論。

三、展望和建議

廢舊輪胎在巖土工程領域的應用為廢舊輪胎的二次利用提供了一種全新的思考方式，解決了廢舊輪胎傳統利用方式帶來的環境污染，利用不徹底等各種問題。目前，對于廢舊輪胎混合土的工程應用尚還處于理論研究階段，真正應用到實際工程的案例還較少，但廢舊輪胎混合土的應用前景廣闊。因此，應加大對廢舊輪胎在巖土工程領域的理論研究力度，并與工程實際相結合，為今后大規模的工程應用提供理論參考。