（岩土工程专业论文）玻璃纤维改善水泥土力学性能试验研究.pdf

摘要 玻璃纤维改善水泥土力学性能试验研究 摘要 水泥土是通过将水泥强制搅拌、混合到土体中，经过一系列物理化学反应后所形成的具有一定 强度和耐久性的加固体。因为土体经过水泥加固后，其物理力学性质能得到较好的改善，同时水泥 土还具有经济适用、施工方便等优点，所以在地基加固、止水帷幕、边坡加固与稳定、深基坑支护 等方面得到很广泛的应用。 本文主要针对水泥土受力性能较弱的问题，利用玻璃纤维材料高强度、低延伸率的特点，探讨 了在水泥土中掺加玻璃纤维来改善其力学性能的方法。在总结了水泥土现有的几类增强措施基础上， 通过对不同配比的2 0 0 多组水泥土试件所做的一系列试验，从玻璃纤维一水泥土的强度、模量、应 力一应变关系以及渗透性能等方面进行了对比分析，研究了玻璃纤维对水泥土的增强效果、增强机 理以及玻璃纤维在用于增强水泥土时影响强度的重要因素。主要研究内容如下： l 、通过对玻璃纤维一水泥土的抗压与抗拉强度试验，表明玻璃纤维的掺入能有效提高不同龄期 水泥土试件的抗压强度和抗拉强度，具有较明显的增强效果。此外，根据试验结果建立了玻璃纤维 一水泥土抗压强度与龄期的关系式，并且得到其抗拉强度与抗压强度的关系。 2 、根据玻璃纤维一水泥土的三轴压缩试验结果，分析了其在不同围压与龄期下的应力一应变关 系，并得到玻璃纤维一水泥土的剪切强度参数、变形模量e s o 及变形模量与抗压强度q 。的关系。 3 、玻璃纤维一水泥土的渗透试验结果表明其渗透性大于未掺玻璃纤维的水泥土，但两者均处于 1 0 c m s 1 数量级。 4 、从加筋土的增强机理出发，结合玻璃纤维耐碱性问题，探讨了玻璃纤维对水泥土力学性能的 影响机理。 关键词：水泥土；玻璃纤维；抗压、抗拉强度；三轴压缩；渗透系数；增强机理 a b s t r a e t e x p e r i m e n t a ls t u d yo fi m p r o v i n gc e m e n t s o i l sm e c h a n i c a l p r o p e r t i e sw i t hf i b e rg l a s s a b s t r a c t t h ec e m e n ts o i li sar e i n f o r c e db o d yw i t had e g r e eo f s t r e n g t ha n de n d u r a n c e ，w h i c hf o r m sb yas e r i e s p h y s i c a la n dc h e m i c a lr e a c t i o nt h r o u g hm i x i n gc e m e n ti n t os o i lc o m p u l s o r i l y a sr e i n f o r c e db yc e m e n t , t h e s o i l sp h y s i c a la n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sc o u l db ci m p r o v e dm u c hb e t t e r m e a n w h i l e t h ec e m e n ts o i li s e c o n o m i c a l ，a p p l i c a b l ea n dc o n v e n i e n tt oc o n s t r u c ta n di th a sm a n yo t h e rm e r i t s h e n c e ，i ta p p l i e sf a rm o r e i na r e a so f b a s ea n ds l o ps t a b i l i z a t i o n ，c u r t a i nf o rc u t t i n go f f w a t e r , d e e pf o u n d a t i o nd i t c hs u p p o r ts t r u c t u r e a n do t h e rp r o j e e l s t ot h em a i nq u e s t i o no f w e a km e c h a n i c sq u a l i t yo f c e m e n ts o i l ，t h i sp a p e rc o n s i d e r e dt h eg l a s sf i b e r s h i g ht e n s i l es t r e n g t ha n dl o we x t e n s i b i l i t y , e x p l o r e dt h ew a yt oi m p r o v ei t ss t r e n g t hb ym e a n so fm i x i n g t h eg l a s sf i b e ri n t oc e m e n ts o i l o nt h eb a s eo f s u m m a r i z e ds o m em a j o rm e t h o d st os t r e n g t h e nc e m e n ts o i l a lp r e s e n t t h r o u g h2 0 0g r o u p so fc e m e n ts o i ls a m p l e sm i x e dw i t hd i f f e r e n tc o n t e n to fg l a s sf i b e r , t h e a u t h o rc o n t r a s t e ds t r e n g t h ，m o d u l u s ，s t r e s s - s t r a i nr e l a t i o n s h i pa n dp e r m e a b i l i t yb e t w e e nc e m e n ts o i lm i x e d w i t ho rw i t h o u tg l a s sf i b e r m e a n w h i l e ，t h ee f f e c t i v e n e s so fg l a s sf i b e rr e i n f o r c e dc e m e n ts o i le n di t s m e c h a n i s mo fr e i n f o r c e m e n tw e r ee x p l o r e d a tl a s t , s o m ei m p o r t a n tf a c t o r st os t r e n g t hw h e nu s i n gg l a s s f i b e rt or e i n f o r c ec e m e n ts o i lw e r eg i v e n t h em a i nc o “t r i b u t i o n sa r ea sf o l l o w s ： l 、t h et e s t so f c o m p r e s s i v es t r e n g t ha n dt e n s i l es t r e n g t hd e m o n s t r a t et h a t , w i t hg l a s sf i b e rm i x e di n ， t h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ha n dt e n s i l es t r e n g t ho fd i f f e r e n ta g ec e m e n ts o i lw e r ee n h a n c e de f f e c t i v e l y t h e r e i n f o r c e m e n te f f e c tw a so b v i o u s b e s i d e st h a t , t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc o m p r e s s i v es t r e n g t ha n da g e c o m p r e s s i v es t r e n g t ha n dt e n s i l es t r e n g t hw e r eo b t a i n e dr e s p e c t i v e l y 2 、a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so f t r i a x i a lc o m p r e s s i o nt e s t , t h er e l a t i o n s h i po f c e m e n ts o i lm i x e dw i t ho r w i t h o u tg l a s sf i b e rc e n c e m i n gs t r e s sa n ds t r a i ni nd i f f e r e n ta g e sa n dc o n f i n i n gp r e s s u r e sw a sa n a l y z e d m e a n w h i l e ，s o m ep a r a m e t e r so fc e m e n ts o i lm i x e dw i t h 酉a s sf i b e r , s u c h 鹤s h e a r i n gs t r e n g t hp a r a m e t e r , m o d u l u so fd e f o r m a t i o na n dr e l a t i o n s h i pb e t w e e nc o m p r e s s i o ns t r e n g t ha n dd e f o r m a t i o nm o d u l u sw e r e o b t a i n e d 3 、a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so f p e r m e a b i l i t yt e s to f c e m e n ts o i lm i x e dw i t hg l a s sf i b e r , i t sp e r m e a b i l i t y w a sh i g h e rt h a nc e m e n ts o i lw i t h o u tg l a s sf i b e rm i x e di n b u tt h e yw e r eb o t hi n1 0 一c m s 一1o r d e ro f m a g n i t u d e 4 、f r o mt h ep o i n to fr e i n f o r c e ds o i lm e c h a n i c sa n dc o m b i n e dw i t ha l k a l ir e s i s t a n c eo f g l a s sf i b e ri n c e m e n ts o i l ，t h ea u t h o re x p l o r e dt h em e c h a n i c so f g l a s sf i b e rr e i n f o r c i n gc e m e n ts o i l k e yw o r d s ：c e m e n ts o i l ；g l a s sf i b e r ；c o m p r e s s i o ns t r e n g t h ，t e n s i l es t r e n g t h ：p e r m e a b i l i t yc o e f f i c i e n t t r i a x i a lc o m p r e s s i o nt e s t ；r e i n f o r c e m e n tm e c h a n i s m i i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：壁望日期：尘! ! 丝妒 东南大学学位论文使用授权声明 东