為研究玄武巖纖維和粗、細(xì)聚丙烯纖維加筋水泥土抗壓性能,本研究通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗,對浸水條件下不同土質(zhì)、水泥摻量、纖維種類、纖維摻量、纖維長度以及纖維組合方式試件抗壓性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:水泥能夠一定程度提高土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,但水泥土試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線峰后下降較快,呈脆性破壞特征;摻入纖維能繼續(xù)提高水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,有效改善水泥土脆性破壞模式并提高水泥土抗開裂性能;玄武巖纖維分散性不良,而粗、細(xì)聚丙烯纖維分散性較好,適用于纖維加筋水泥土;纖維摻量和纖維長度對纖維加筋水泥土抗壓性能有較大影響,隨著纖維摻量的增加,無側(cè)限抗壓強(qiáng)度總體呈現(xiàn)先增大后減小規(guī)律;對于不同土質(zhì)和不同纖維種類,纖維長度對纖維加筋水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響不一。細(xì)聚丙烯纖維理想長度和摻量為12 mm和0.8%,粗聚丙烯纖維理想長度和摻量為38 mm和0.8%。相較于單種纖維加筋,粗細(xì)聚丙烯纖維混摻加筋對水泥土抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)與脆性破壞模式的改善效果更好,粗細(xì)混摻聚丙烯纖維加筋水泥土理想組合為38 mm長粗聚丙烯纖維（摻量為0.3%）+12 mm長細(xì)聚丙烯纖維（摻量為0.3%）。 

【文章來源】：公路交通科技. 2020,37(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

玄武巖纖維加筋水泥土UCS曲線

對于細(xì)聚丙烯纖維加筋8%水泥土試樣,進(jìn)行了7 d齡期飽水養(yǎng)護(hù),試驗結(jié)果見圖2。從試驗結(jié)果可以看出,西安土和三亞土試樣UCS均隨著細(xì)聚丙烯纖維摻量提高而增大,且當(dāng)纖維摻量較高時(大于0.6%)此強(qiáng)度增長幅度更大,在所研究的摻量范圍內(nèi)(最大1%),纖維加筋土試樣沒有出現(xiàn)高摻量纖維強(qiáng)度反而降低的情況。原因是細(xì)聚丙烯纖維在水泥土中分散性較好,能較為均勻地分散于土體中,纖維與水泥土間的黏聚力和摩擦力將土體更好地連接在一起,并分散試樣所受到的壓力,起到很好的加筋作用,其良好的分散性使得纖維在土體中形成薄弱面的幾率大大減少。圖3為光學(xué)顯微鏡拍攝的細(xì)聚丙烯纖維形態(tài)圖片,可見自然狀態(tài)下細(xì)聚丙烯纖維呈比較松散的束狀,加入土體后能較好地均勻分散于土體,呈交叉網(wǎng)絡(luò)型分布,起到“橋梁”作用,纖維與土體間的黏聚力和摩擦力及纖維與纖維間摩擦力在將土體不同部分緊密連接的同時將力分散,減少應(yīng)力集中,提高試樣承載力。細(xì)聚丙烯纖維加筋西安和三亞水泥土試樣,隨著纖維長度的增加,UCS變化規(guī)律不明顯,在纖維摻量不太高時(0.8%以下),12 mm長度細(xì)聚丙烯纖維加筋水泥土強(qiáng)度已經(jīng)處于較高水平,對于西安土試樣4種長度纖維加筋水泥土試樣強(qiáng)度差異不大,而對于三亞土試樣長度高于12 mm的纖維加筋水泥土強(qiáng)度接近(19 mm纖維)或者小于(24 mm纖維)12 mm纖維加筋水泥土試樣。因此考慮經(jīng)濟(jì)和增強(qiáng)效果,細(xì)聚丙烯纖維的理想長度和摻量分別為12 mm和0.8%。圖3 細(xì)聚丙烯纖維形態(tài)

細(xì)聚丙烯纖維形態(tài)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]玄武巖纖維加筋膨脹土的強(qiáng)度與干縮變形特性試驗[J]. 張丹,許強(qiáng),郭瑩.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)



本文編號：3339560