可持续废轮胎橡胶颗粒混凝土：制备、力学性能及其在高地面应力软岩道路中的减压应用 桥伟国（Wei-Guo Qiao） 赵云瑞（Yun-Rui Zhao） 吴悦（Yue Wu） 程伟民（Wei-Min Cheng） 朱寅格（Yin-Ge Zhu）

《Materials》：Sustainable Waste Tire Rubber Granule Concrete: Preparation, Mechanical Performance and Field Application for Pressure Relief in High-Ground-Stress Soft Rock Roadways Wei-Guo Qiao, Yun-Rui Zhao, Yue Wu, Wei-Min Cheng and Yin-Ge Zhu

　　

摘要

废旧轮胎处理和高应力软岩巷道的不稳定性是全球面临的紧迫挑战。本研究开发了一种可持续的橡胶颗粒混凝土（RGC），以废旧轮胎橡胶作为主要成分，旨在实现废物的资源化利用和巷道变形的控制。系统测试了RGC的力学性能（单轴/三轴压缩、压缩性、延展性），并通过有限元分析（ABAQUS/FLAC）和60天的现场监测验证了其压力释放机制。结果表明，当橡胶含量为12%、弹性模量为3–4 GPa、厚度为250–350 mm时，RGC能够将底部应力降低64%，并有效控制位移超过40%。该材料优异的吸能性能和柔韧性弥补了传统混凝土的脆性问题，确保在高应力环境中的稳定支撑。这项工作提供了一种可持续且经济高效的混凝土改性策略，将废物回收与岩土工程相结合，对低强度、高韧性的材料应用具有广泛的意义。