麦秸秆加筋黄土强度变形特性试验研究

基于现有的麦秸秆加筋土的研究基础下,探究白灰和麦秸秆共同作用下的加筋材料对土壤强度的影响。通过无侧限抗压强度试验和直接剪切试验,探究不同含量的白灰与麦秸秆对土壤抗压及抗剪强度的影响。试验结果表明：土体的抗剪强度在一定的范围内随麦秸秆含量的增加呈现先增大后减小的趋势,同时随试样中白灰含量增大而增大。其他材料的掺入明显提高了土体的黏聚力,但对内摩擦角提升不大。通过对朗肯土压力理论公式的修正,得出挡土墙高度与麦秸秆含量的关系。     

麦秸秆的物理力学性能及加筋盐渍土的抗压强度

为研究滨海盐渍土的工程处理新方法,开展了防腐前后的麦秸秆吸水率、抗拉性能和加筋土的无侧限抗压强度试验。在SH胶中浸泡后的麦秸秆吸水率较天然麦秸秆明显降低,SH胶增强了麦秸秆的防腐能力;浸胶干燥后麦秸秆与天然麦秸秆相比、浸胶干燥后再浸水麦秸秆与天然浸水麦秸秆相比,前者的极限拉力和极限延伸率都高于后者,浸胶使麦秸秆的抗拉性能提高。考虑掺加不同加筋长度、不同加筋率、浸胶后呈干燥和湿润状态、不同形状的麦秸秆,测试了加筋滨海盐渍土的无侧限抗压强度。试验证实,石灰+麦秸秆加筋滨海盐渍土的抗压强度较石灰土有较大提高;加筋率0.25%和加筋长度10mm时的麦秸秆加筋土(试样直径50mm)的抗压强度最大;浸胶后呈湿润状态麦秸秆加筋土的抗压强度均高于浸胶后呈干燥状态麦秸秆加筋土的;掺加四等分的片状麦秸秆能更有效地增强加筋土的抗压强度。麦秸秆加筋不仅提高了土体的整体性和抗压强度,还限制了土体的横向变形。     

麦秸秆的筋土摩擦性能及加筋作用

为研究麦秸秆加筋土的筋土作用与加筋效果,以含水率、干密度及麦秸秆埋置深度为影响因素,开展了麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦实验;完成了盐渍土、麦秸秆加筋盐渍土、石灰固化土、麦秸秆与石灰加筋固化土的抗压实验和三轴压缩实验。结果表明:麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦强度随含水率的增大而减小,随干密度和埋置深度的增加而增大,干密度、含水率、埋置深度对筋土摩擦作用的影响程度依次减小;与盐渍土及石灰固化土相比,麦秸秆加筋大幅提高了土的抗压强度、抗剪强度与抗变形性能。麦秸秆具有良好的筋土摩擦性能和加筋效果,麦秸秆加筋能有效增强土的力学性能。     

麦秸秆加筋滨海盐渍土的抗剪强度与偏应力应变

与土工格栅加筋土不同,植物纤维土在加筋补强机制与抗变形性能上具有自身的特点,这可通过纤维土的三轴UU压缩试验进行研究。由麦秸秆纤维加筋滨海盐渍土的三轴抗剪强度及其偏应力应变曲线表明:①与盐渍土相比,麦秸秆纤维土的黏聚力大幅提高,内摩擦角的增幅很小。②加筋长度比0.16质量加筋率0.25%为适宜的纤维加筋条件。③纤维土的偏应力应变曲线与盐渍土的变化形式相近,均呈应变硬化型。轴向应变较小时,加筋长度比和质量加筋率对主应力差的影响较小,纤维加筋作用微弱;随轴向应变的增大,两者的影响加大,纤维加筋作用才逐渐发挥出来。④相互交织的麦秸秆纤维对土形成了空间约束作用,使得4个围压的纤维土的破坏应变均大于盐渍土的。麦秸秆纤维加筋不仅提高了土的黏聚力,还增强了土的抗变形能力。     

表面处理麦秸秆对木塑复合材料性能的影响

为提高麦秸秆纤维与聚丙烯(polypropylene,PP)基体的界面结合力,采用复合处理法对麦秸秆纤维进行表面处理:分别Na OH、乙酸溶液、Na OH和乙酸方法先对麦秸秆纤维进行预处理,再复合偶联剂法处理麦秸秆,探讨不同表面处理麦秸秆对制备木塑复合材料的性能的影响;结果表明:经乙酸复合处理的木塑复合材料拉伸性能最好;经Na OH复合处理的木塑复合材料冲击性能最好;经过乙酸复合处理的材料熔体流动性最高。     

麦秸秆防腐评价及加筋滨海盐渍土的补强机制

为开发加筋新材料,提出了以防腐处理后的麦秸秆作加筋固化滨海盐渍土的构想。利用扫描电镜观察被SH胶浸泡后的麦秸秆,发现麦秸秆孔隙中渗入了胶体物质且在麦秸秆内外表皮附着了胶膜,浸泡SH胶能增强麦秸秆的防腐能力。拉伸试验结果证实,浸胶后再浸水的麦秸秆较天然麦秸秆的极限拉力和极限延伸率均有较大提高,浸泡SH胶增强了麦秸秆的抗拉能力和延展性能。若利用浸胶后的麦秸秆加筋固化滨海盐渍土,可将麦秸秆与滨海盐渍土均匀拌和在一起,以增强土体的强度和整体性。麦秸秆加筋滨海盐渍土的补强机制可用“弯曲机理”和“交织机理”予以解释。     

麦秸秆加筋盐渍土的尺寸效应与制样问题处置

制备均匀且整体性较好的试样是保证室内实验结果可靠的前提条件。提出了两端压实的静力制样法,围绕制样中出现的几个问题,制定了适宜的应对措施。同时完成了不同直径的盐渍土和麦秸秆加筋土试样的抗压强度实验,分析了试样抗压强度的尺寸效应,以及试样直径与加筋条件间的比例关系。结果显示:采用两端压实的静力制样方法制备加筋土试样是可行的;两种试样均存在明显的尺寸效应;由于麦秸秆的加筋作用,使得麦秸秆加筋土不同尺寸试样的抗压强度尺寸效应大于盐渍土的,且其抗压强度的尺寸效应随试样尺寸的增大而越来越明显;适宜加筋长度为0.316倍试样直径,适宜加筋率0.25%。研究结果可为制备合格的加筋土试样提供参考,也有益于在未来的研究中选择更合理的麦秸秆加筋条件。     

水泥对麦秸秆加筋土抗剪强度影响的实验研究

利用直剪试验对有无水泥掺加的麦秸秆加筋土抗剪强度进行对比,通过对试验结果的分析,发现水泥的添加通过扩大内摩擦角提高了加筋土的抗剪强度,从而揭示了水泥在加筋土中的作用。     

绿色环保新型隔断墙研究——麦秸秆石膏板

目前,常用的室内隔断墙的种类有普通红砖、轻钢龙骨石膏板等。本文研究的新型隔断墙材料麦秸秆石膏板(也可称为麦秸秆石膏砌块),主要由麦秸秆、石膏粉构成,通过麦秸秆和石膏特性来达到轻质、隔声、吸声、经济等方面的要求;同时也达到了废物利用的目的,绿色、环保。     

麦秸秆形状对上海粘土强度影响的试验研究

麦秸秆按形状不同分为圆管状、1/2圆管状及纯茎节状,通过直剪试验和无侧限抗压强度试验比较了不同形状麦秸秆加筋土抗剪强度和无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:①圆管状与1/2圆管状麦秸秆均可提高上海粘土的强度,直剪试验的最佳加筋率在0.2%~0.3%之间,无侧限抗压强度的最佳加筋率在0.1%~0.2%之间;②1/2圆管状麦秸秆的加筋效果优于圆管状麦秸秆,麦秸秆茎节在一定程度上会降低土体的强度;③无茎节麦秸秆加筋上海粘土可以显著提高素粘土的黏聚力,但对于内摩擦角影响较小。文章还阐述了不同形状麦秸秆加筋土强度变化的作用机理,可为麦秸秆加筋土合理形状的选择提供借鉴。     

纤维编织网增强ECC的拉伸和弯曲性能

通过拉伸和四点弯曲试验,研究了纤维编织网的层数及种类、纤维编织网表面浸胶粘砂处理以及聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数对纤维编织网增强工程水泥基复合材料(TRE)拉伸和弯曲性能的影响,结果表明:和单层网TRE试件相比,双层网TRE试件的极限拉应力提高了将近1倍,极限弯曲荷载从单层碳纤维-玻璃纤维编织网TRE试件的0.73 ...     

麦草和蔗渣机械浆制备墙体装饰材料的研究

利用搓磨分丝和高浓磨浆工艺技术得到麦草和蔗渣机械浆,并部分替代蔗渣化学浆制备墙体装饰材料.研究了麦草和蔗渣机械浆的添加量对墙体装饰材料外观颜色、挺度、拉伸性能和保温隔热性能的影响及物理性能变化的机理.结果表明:随着麦草和蔗渣机械浆添加量的增加,墙体装饰材料的挺度呈先增加后降低的趋势,且麦草、蔗渣机械浆添加量为50%,40%(质量分数)时挺度最大,比未添加麦草和蔗渣机械浆的墙体装饰材料分别提高9.36%,8.62%,墙体装饰材料的导热系数逐渐降低,当麦草和蔗渣机械浆添加量为50%时,其导热系数比未添加麦草和蔗渣机械浆的墙体装饰材料(导热系数为0.179 W/(m.K))分别降低15.64%,24.58%;添加麦草和蔗渣机械浆能明显降低墙体装饰材料的成本.     

小麦秸秆砌块干燥过程中水分挥发规律研究

在室温环境中,用测重法每日测试小麦秸秆砌块的水分挥发质量,计算其水分挥发率。研究证明:水分挥发率随时间的递增呈直线上升趋势,挥发速度呈逐渐减小趋势。26d后,小麦秸秆砌块的质量基本不变。     

不同密度的麦秸砖墙导热系数试验研究

在麦秸砖墙传热机理研究的基础上,对不同密度麦秸砖墙导热系数进行试验研究,结果表明,麦秸砖墙导热系数小,是一种可持续发展、低能耗、经济的绿色墙体绝热材料.同时,试验结果还表明麦秸砖墙导热系数随密度增大呈先减小后增大的变化规律.另外,根据麦秸砖的制作、砌筑和试验结果,确定了秸秆砖墙导热系数较小的合理密度范围.     

PVA纤维直径对水泥基复合材料抗拉性能的影响

研究了由2种性能相似、直径不同的聚乙烯醇(PVA)纤维增强的水泥基复合材料的单轴抗拉性能.试验结果表明:材料抗拉性能受纤维直径影响显著,在基材配比、纤维掺量均相同时,采用直径较大(d_f=39μm)PVA纤维的复合可获得应变硬化与多点开裂模式,其极限抗拉应变可达到2.6%;而采用直径较小(d_f=15μm)PVA纤维的复合材料却表现出明显的应变软化与单点开裂模式,其极限抗拉应变仅为0.1%左右;当采用细PVA纤维时,复合材料的抗拉强度有所提高;其主要原因是纤维的粗细影响了纤维的桥接应力.保证纤维从水泥石中拔出而非断裂是优化纤维桥接性能的基本条件.     

棕榈丝与麦秸秆丝加筋土无侧限抗压强度比较

为加深在加筋土领域的研究和解决土的强度降低问题,基于对上海及周边地区的实地考察,选择了区域存有量较大的两种筋材——棕榈和麦秸秆作为土体加筋材料。试验结果表明:(1)麦秸秆丝加筋土其无侧限抗压强度试验:适宜加筋率和加筋长度分别为0.8%和15 mm。在适宜的加筋条件下,麦秸秆加筋土的无侧限抗压强度与素土相比略有提高。(2)棕榈加筋土无侧限抗压强度试验:棕榈为纤维状,同样,以同量加筋率和加筋长度作为影响因素,在相同的试验条件和试件尺寸下,适宜加筋率为0.8%,适宜加筋长度为15 mm。与素土相比,棕榈纤维明显提高了土的无侧限抗压强度和抗变形性能。(3)无侧限抗压强度试验确定棕榈与麦秸秆都可以改良土的抗压强度以及抗变形性能,并且棕榈加筋土的抗压强度与抗变形能力与麦秸秆加筋土相比,强度提高更明显。棕榈加筋土的应力应变关系曲线表现为应变强化型,破坏时试件的整体性依然很好;麦秸秆的应力应变关系曲线为应变软化型,应力峰值过后,随着应变的增加,应力迅速减小。因此,棕榈与麦秸秆均适宜作上海地区粘土的加筋材料,并且棕榈加筋效果优于麦秸秆。     

空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料-试件准静态压缩吸能试验

采用聚氨酯泡沫作为填充材料,玻璃纤维增强复合材料作为面层和腹板,将双层正交格构腹板改变为双层错位格构腹板、多层错位格构腹板、六边形格构腹板和多层梯形格构腹板,制作空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件。对试件开展准静态压缩试验,记录试件的破坏过程,得到其荷载 位移曲线。分析试件产生不同破坏形式的原因,对比试件在压缩变形过程中承载力变化情况;引入能量吸收值、比吸能和平均压溃力3个指标比较试件的吸能性能。结果表明:改变竖直格构腹板的空间位置后,试件的准静态压缩破坏模式由竖直格构腹板突然屈曲失稳破坏改变为竖直格构腹板先产生倾斜再发生弯曲破坏,以及斜向格构与泡沫的剥离破坏和斜向格构与斜向格构的层间剥离破坏,有效减少了试件承载力的弹性突变,降低了试件的脆性;竖直格构腹板弯曲破坏比斜向格构的剥离破坏吸收更多能量,其能量吸收值波动幅度最大为16.6%;试件的能量吸收值随着压缩量增加呈线性增加,其耗能性能较为稳定。     

配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度计算

通过直接拉伸试验，测量了配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度，试验参数包括3个自应力等级，3个纤维体积率，4种配筋率。试验结果表明，在钢筋和钢纤维联合作用下，自应力混凝土的抗拉强度得到明显的提高，并由统计分析给出了钢筋纤维自应务混凝土的抗拉强度计算公式。     

混凝土冻融损伤后的吸水特性

对掺与未掺引气剂的混凝土进行了冻融破坏,通过吸水试验和中子辐射试验,研究了冻融损伤对掺与未掺引气剂混凝土吸水特性的影响.结果表明,中子成像技术能够实现对非透明性混凝.土材料吸水演进过程的可视化观测和定量分析.未掺引气剂的混凝土其抗冻性较差,在10次冻融循环后动弹模量损失14%的情况下,其水分渗透深度约增30%;掺加引气剂后,即使遭受200次冻融循环,混凝土的整体动弹模量也无明显损失,但200次冻融循环后,混凝土表层出现部分剥落,水分渗透速率及深度均相应增大.在评价混凝土冻融损伤时.除整体动弹模量损失外,还需考虑冻融损伤对混凝土吸水性能的影响.