纤维加筋黏土的Ⅰ型断裂韧度试验研究

纤维加筋土的抗拉裂性能对土工构筑物裂缝问题至关重要。针对目前土体断裂韧度测试方法的不足,引入了半圆弯曲NSCB试样,开展了纤维加筋土的I型断裂韧度试验,查明了纤维含量、纤维长度对纤维加筋黏土断裂韧度的影响规律。研究结果表明:在纯黏土中掺入纤维后,试样内部纤维与黏土的接触作用使得两者共同受力并协调变形,在三点弯曲加载作用下纤维加筋黏土具有更大的峰值荷载、峰值位移及断裂韧度;随着纤维掺量的增加,纤维加筋黏土的Ⅰ型断裂韧度KIC先增大后减小,在纤维掺量为0.2%时断裂韧度达到最大;随着加筋长度的增加,纤维加筋黏土的Ⅰ型断裂韧度KIC先增大后减小,当掺入纤维长度为12 mm时,纤维加筋土的断裂韧度最大。

玄武岩纤维加筋粉质黏土力学特性的试验研究

纤维加筋技术可以显著改善土体的力学性能,在岩土工程领域得到广泛的应用。玄武岩纤维作为一种新型环保的加筋材料,其与土体的力学性能得到越来越多的关注。本文通过三轴压缩试验以及动三轴试验研究了纤维含量、含水率以及围压等因素对玄武岩纤维加筋粉质黏土剪切特性、动弹性模量以及阻尼比的影响。试验结果表明:玄武岩纤维可以通过提高黏聚力来提高粉质黏土的剪切强度,当纤维含量为0.2%、含水率为18.5%(最优含水率)时,纤维加筋粉质黏土的剪切强度最大。随着纤维含量以及含水率的增加,相同动应变对应的动弹性模量呈现先增大后减小的变化趋势,当土体的纤维含量为0.2%、含水率为18.5%时,其动弹性模量最大;动弹性模量与围压呈现正相关关系。土体阻尼比随着纤维含量以及含水率的增加先减小后增大,随着围压的增加而减小。综合分析表明,本文所采用的玄武岩纤维最优含量在0.2%左右。纤维加筋粉质黏土的扫描电镜(SEM)结果表明:单根纤维与土体间的握裹作用以及纤维网间的约束作用是加筋土强度增强的主要机理。