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混凝土上的橡胶磨损:干法与浸水条件

软凝聚态物质 2025-04-17 v2

摘要

橡胶磨损源于通过裂纹传播去除小(微米级)橡胶颗粒。本研究考察了Styrene-Butadiene Rubber(SBR)和Natural Rubber(NR)在两种不同混凝土表面上的干法和湿法(浸水)条件下的磨损行为。在低滑动速度(3 mm/s\approx 3 \ {\rm mm/s})下进行实验,以最小化摩擦加热和水动力效应。对于两种SBR化合物,观察到水中磨损率显著高于干法状态,分别对应低玻璃转化温度SBR化合物(Tg=50CT_{\rm g} = -50^\circ {\rm C})的1.5-2.5倍提升,以及约4倍的较高玻璃转化温�(Tg=7CT_{\rm g} = -7^\circ {\rm C})的提升。相比之下,NR化合物在低正规接触压力(σ00.12\sigma_0 \approx 0.12, 0.160.16, 和 0.25 MPa0.25 \ {\rm MPa})下无磨损;而在较高压力(σ00.36\sigma_0 \approx 0.360.49 MPa0.49 \ {\rm MPa})下,干法和浸水状态下的磨损率相似。这些发现提供了关于橡胶磨损在不同环境和机械条件下行为机制的见解,突显了材料属性、界面效应以及施加压力对磨损行为的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.12561,
  title  = {Rubber wear on concrete: dry and in-water conditions},
  author = {R. Xu and N. Miyashita and B. N. J. Persson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12561},
  year   = {2025}
}