干湿循环对玄武岩纤维加筋膨胀土抗剪强度的影响

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1、建材世界2014年第35卷第5期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.05.007干湿循环对玄武岩纤维加筋膨胀土抗剪强度的影响彭轶群1,薛俊伟2(1.应天职业技术学院,南京210042;2.江苏省城市规划设计研究院,南京210036)摘要:为了对膨胀土进行改良,将分散玄武岩纤维掺入膨胀土中,研究干湿循环对玄武岩纤维加筋膨胀土的抗剪强度的影响规律。试验选取长12mm玄武岩纤维,以按纤维含量与干土质量比为0.4%掺入膨胀土中。对膨胀土和纤维加筋膨胀土进行0~3次干湿循环试验,然后对试样进行直接剪切试验,研究干湿循环对玄武岩纤维加筋膨胀

2、土抗剪强度的影响。试验结果表明:玄武岩纤维掺入膨胀土能有效提高膨胀土的抗剪强度。膨胀土和纤维加筋膨胀土经过反复干湿循环后,其强度指标持续降低,且在第一次干湿循环之后抗剪强度降低较明显,之后抗剪强度降低幅度变小。相对于内摩擦角,纤维对黏聚力的增强效果要明显得多。同一次干湿循环,纤维加筋膨胀土比素膨胀土强度的降低幅度小。关键词:膨胀土;玄武岩纤维;干湿循环;抗剪强度InfluenceofWetting-dryingCyclesontheShearStrengthofBasaltFiberReinforcedExpansiveSoil1,XUEJun-wei2PEN

3、GYi-qun(1.YingtianCollege,Nanjing210042,China;2.JiangsuinstituteofUrbanPlanningandDesign,Nanjing210036,China)Abstract:Toimprovethestrengthofexpansivesoil,thispaperstudiestheshearstrengthoffiberreinforcedsoilwithexpansivesoilwhichmixedwithdispersedbasaltfibers.Inthestudy,theratiooffi

4、bercontentanddrysoilbyweightwas0.4%andthelengthofthefiberis12mm.Beforethesheartests,thefiberreinforcedexpansivesoilweretreatedbywetting-dryingcyclesfor0~3times.Thestudyresultsshowasfollows:thebasaltfiberscanimprovetheshearstrengthofthereinforcedsoilintheinfluenceofwetting-dryingcycl

5、es.Whetheritisexpansivesoilorthefiberreinforcedexpansivesoil,shearstrengthdeclinedwiththeincreaseofwetting-dryingcyclesandthedeclinereachedthemaximuminthefirstcycles,andthengraduallymitigatedandfinallystabilized.Comparedtotheinternalfrictionan-gle,theinfluenceofthefiberreinforcingef

6、fectoncohesionismuchmoreobvious.Theeffectsofthebasaltfibersincertainrangeweretorestraintheattenuationofshearstrengthinthesamewetting-dryingcycles.Keywords:expansivesoil;basaltfiber;wetting-dryingcycles;shearstrength膨胀土是一种特殊性黏土。它遇水膨胀、失水收缩的特性常常给工程建设造成麻烦,所以它被称为“难对付土”或“有问题的土”。土中黏土矿物主要由强

7、亲水性的矿物组成,这种特殊的矿物成分,使其具有液限大、胀缩性强、吸水膨胀、失水开裂的特点。在干湿交替的气候环境中,常常造成膨胀土边坡发生滑坡和坍塌[1]等病害。因此,很多学者对干湿循环效应下膨胀土的强度与变形特性进行了研究:Basma对4种塑性不同[2]的重塑膨胀土进行了干湿循环试验,同时研究了试验前后微观结构的变化;慕现杰,张小平通过直剪试验[3]和无侧限抗压强度试验总结了膨胀土随干湿循环强度的变化规律;吕海波,曾召田等总结了膨胀土抗剪强度与含水率、循环次数、循环幅度等循环控制参数的关系。许多学者对如何对膨胀土进行改良也做了大量研究,而纤维加筋作为一种新型改

8、良土的方法越来越受[4][5]到重视。