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冻融循环条件下玄武岩纤维水泥土抗压强度试验研究

2021-10-20巨澍朋杨保存

科学技术创新 2021年28期

巨澍朋 贾 斌 杨保存 王 荣

(塔里木大学水利与建筑工程学院 南疆岩土工程研究中心,新疆 阿拉尔 843300)

水泥土由于其造价低、施工简便、低渗透性、低压缩性等优点在工程中被广泛应用。但水泥土在季冻区的适应性不够理想,经冻融作用常不能达到设计的强度要求。因此,改善其强度成为水泥土研究中的热点。陈峰[1-2]研究玄武岩纤维对水泥土强度的影响,发现其力学性能及性价比均优于其他纤维材料,并且在高性能混凝土的增强材料中得到广泛应用并取得了显著效果。因此研究在最优水泥配比条件下,冻融条件、纤维掺量、养护龄期对水泥土试件的抗压性能影响变化规律具有重要意义。

1 试验研究方法

1.1 材料准备

土样取自新疆阿拉尔市塔里木大学新建图书馆的施工工地,主要为新疆南疆常见的黏土,基本物理力学性能为:ω=13.5%,ρ=2.04g/cm3,WL=31.45%,WP=23.03%,IP=8.42,IL=1.13。水泥采用42.5 普通硅酸盐水泥。纤维采用18mm 玄武岩纤维短切原丝,其主要的物理性能为:σ=1200MPa,E=75GPa,断裂伸长率为3.1%。

1.2 试件养护

首先将土试样自然风干,然后粉碎并过筛,并按风干土含水率0.79%进行加水,将水、土、纤维和水泥进行搅拌直至均匀。将搅拌均匀的水泥土,分三层依次装入试样模具中,每装完一层即振捣至密实,振捣完成最后一层振捣后水泥土上表面略高于试模上沿。

试件制作好后24h 拆模,将温度控制在(20±3)℃、相对湿度控制在90%以上的环境中进行标准养护,按试验所需龄期分别养护7d、14d、28d、60d。

1.3 试验方案

土样含水率按最优含水率22.4%配置,水泥掺量为风干土质量的20%,玄武岩纤维掺入比分别为0%、0.5%、1.0%、1.5%,玄武岩纤维掺入代替水泥,水灰比统一采用0.37,冻融循环次数为0、10、20、30、40 次。……

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