复掺非等长玄武岩纤维的水泥土抗拉特性分析
2021-11-13章定文张国龙徐慧敏
建筑科学与工程学报 2021年6期
沈 晨,章定文,张国龙,宋 涛,徐慧敏
(1. 东南大学 交通学院,江苏 南京 211189; 2. 东南大学 道路交通工程国家级实验教学示范中心,江苏 南京 211189; 3. 安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230088;4. 中南建筑设计院股份有限公司,湖北 武汉 430000)
0 引 言
路堤荷载下水泥土搅拌桩除发生剪切破坏外,还可能发生弯折、拉伸等破坏,这都与水泥土受拉特性密切相关[1-2]。针对水泥土抗拉强度低的局限性,有学者提出采用纤维加筋来增强水泥土的抗拉强度[3-7]。低弹性模量的纤维(尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等)仅能提升土体的抗冲击、抗热爆等物理性能,而高弹性模量的玄武岩纤维徐变小,具有较高的抗拉强度且稳定性好,因此可有效提升水泥土的抗拉强度和韧性[8-9]。
纤维水泥土抗拉强度测试方法有直接测定法(单轴拉伸法、三轴拉伸法)和间接测定法(土梁弯曲法、径向压裂法、轴向压裂法等)[10-14]。Consoli等[15]通过水泥土的室内劈裂抗拉强度测试得出,孔隙率与水泥含量的比值可有效表征聚丙烯纤维水泥土的抗拉强度。Li等[16]通过单轴拉伸试验测试发现,聚丙烯纤维含量(质量分数)从0%增加到0.2%,水泥土拉伸强度提高了65.7%,少量纤维即可大幅提升水泥土的抗拉强度,并改善水泥土的脆性破坏。Festugoto等[17]开展了聚丙烯纤维水泥土的无侧限抗压和劈裂拉伸试验,结果表明掺入0.5%的24 mm长的纤维,水泥土无侧限抗压强度提高了35%,劈裂抗拉强度提高了67%。陈峰[18]进行了劈裂抗拉强度测试,结果表明,水泥土抗拉强度提升了58.6%,且纤维对抗拉强度的提升效果较抗压强度更大。……
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