两种土工格栅拉伸特性对比试验研究

《两种土工格栅拉伸特性对比试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、两种土工格栅拉伸特性对比试验研究　　摘要：通过对双向、四向土工格栅的拉伸试验，总结了格栅拉伸强度和延伸率变化规律，得出了不同类型土工格栅的破坏形式。试验表明：抗拉强度随着拉伸速率的增加而增大；双向格栅的延伸率随着拉伸速率的增加而减小，而四向格栅的延伸率变化不大。Abstract：Throughthetensiletestoftwo-wayandfour-waygeogrid，thispapersummedupthevariationofgrilltensilestrengthandeongationandobtainedthedestructionformofthediffer

2、enttypesofgeogrid.Thetestshowedthat：tensilestrengthincreaseswithincreasingstretchingrate；geogridelongationdecreaseswithincreasingstretchingrate，whilelittlechangeinelongationofthefour-waygrille.关键词：土工格栅；拉伸抗拉强度；伸率Keywords：geogrid；tensiletensilestrength；elongation中图分类号：TU476文献标识码：A文章编号：1006-431

3、1（2013）14-0113-020引言5由于土工格栅具有提高地基的承载力，延长道路的使用寿命，减缓路面塌陷或产生裂纹等特点，已广泛应用于道路交通等工程领域。随着土工格栅的应用推广，格栅的类型也由单向格栅逐步发展成多向格栅。多向拉伸塑料土工格栅在多个方向上都具有较大的拉伸强度，这种结构机构均一、在土体中能够提供一个有效的力的承担和扩散连锁系统，均匀分散荷载应力，减少不均匀沉降。抗拉强度是土工格栅的重要指标。所以，针对拉伸速率对土工格栅强度的影响进行测试研究具有重要的实际意义。土工格栅的生产过程是将HDPE或PP及改性剂进行计量混配，通过挤出机组挤出、压延值得厚度精确控制和表面光

4、滑平整的高质量板材，经冲孔机精密冲孔，再经预热装置缓慢拉伸，使聚合物的分子链沿拉伸方向高度取向而成。纵向拉伸后直接定型、切断收卷即得单向格栅产品，如果在纵向拉伸后再横拉，就得到双向格栅产品，类似的方法可以得到四向格栅。目前土工格栅类型如图1所示。1试验仪器、材料、方法和内容1.1试验仪器和材料5试验设备采用某专业土壤仪器厂生产的TZY-1型土工合成材料综合测定仪。水平荷载采用应变控加荷方式，有20、50、60、100mm/min4种速率档位可供选择，最大推力为10kN，最大剪切位移为10cm，拉压应力由拉压力传感器测读。数据采集和处理由单片机自动控制、自动判断峰值。1.2试验方

5、法为了防止土工格栅打滑，产生应力集中现象，夹具都夹在格栅的节点处，并使格栅保持在一个水平面上。为了使试验据结果更具有可比性，试样的初始尺寸采取一致，分别采用不同的档位进行拉伸试验，记录抗拉强度和延伸率。1.3试验内容试验研究拉伸速率对土工格栅抗拉强度以及延伸率的影响。2试验结果与分析2.1试验结果由表1可知二向和四向土工格栅的抗拉强度随拉伸速率增加而增大。随拉伸速率增大，双向格栅的延伸率减小，四向格栅延伸率变化不大。同时还发现四向节点处先破坏，双向整体断开。继而显示出双向格栅受力均匀，而四向格栅破坏以后还有相当的强度，四向格栅并不是整体破坏。破坏形式如图2。2.2试验成果的分析

6、5由其生产过程可知土工格栅是由高分子聚合物组成的，具有明显的流变特性。在加载初期，阻尼的黏滞性较强，而整个模型的拉伸模量会增加。加载速率越大，阻尼的黏滞特性越明显，拉伸模量越大。而当拉伸速率较低时，分子位置有足够时间进行调整，能量除一部分转化为热能外，一部分被阻尼结构吸收，从而使材料的抗拉强度降低。格栅板材在拉力作用下，主要过程是细颈出现及格栅肋条形成。拉伸过程中，结晶型聚合物具有晶区和非晶区，在拉伸力作用下聚合物的晶区和非晶区分别发生两种不同性质的取向，晶区发生晶粒取向：晶粒的某个轴向或某个晶面沿着某个特定的平面或某个特定的方向成一个恒定的夹角或平行于某个特定的平面占优势排列

7、；非晶区进行链段向和分子取向，分子链段通过单链的内旋转造成链段沿拉伸方向占优势的平行的排列，整个分子链的各链段协同运动沿拉伸力方向占优势的平行排列。两个区的取向可以同时进行，但速率不同。结晶区的取向发展得快，非晶区的取向发展的慢，当非晶区达到中等取向程度时，晶区的取向就已经达到最大程度。土工格栅拉伸时的应力集中程度与冲孔形状密切相关，并且圆孔孔边的应力集中程度最低。在拉伸过程中，四向格栅晶区和非晶区分别发生两种不同性质的取向，在达到屈服强度时，在格栅里边沿某个线或面形成了另一个高强度的分子链