玻璃纤维土工格栅低温拉伸试验研究2.doc

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1、玻璃纤维土工格栅低温拉伸试验研究2玻璃纤维土工格栅低温拉伸试验研究程卫国1孙景路2高占坤2刘丽佳2(1.江苏优凝舒布洛克公司，江苏南京2.黑龙江省季节冻土区工程冻土重点实验室，黑龙江哈尔滨150080)摘要：对R2522-A型玻璃纤维土工格栅进行20°C、10°C>0°C、・10°C和・20°C的拉伸试验，得到各温度条件下的应力应变关系曲线，结论如下：(1)在0°C以上的正温环境屮，玻纤格栅断裂强度和伸长率变化不大。(2)负温对玻纤格栅断裂强度和伸长率冇…定的影响。关键词：玻璃纤维土工格栅；低温；拉伸试验。1前言土体具有一定的抗压和抗剪强

2、度，而它们的抗拉强度却很低，在土内掺入或铺设适当的筋材后，可以不同程度地改善土体的强度与变形特征。筋材埋在土体中，可以扩散土体的应力，增加土体模量，传递拉应力，限制丄体侧向位移；还增加止体和其它材料之间的摩阻力，提高止体及冇关建筑物的稳定性。在季节冻土地区自嵌式挡土墙设计中，作用于自嵌式挡土墙上的土压力通常按库仑或朗肯理论计算，冬季墙后部分或全部填土处于冻结状态,将对墙体产生水平冻胀力，在该力作用下经常发生墙体倾覆、断裂、位移等破坏。在季节冻土地区柔性自嵌式加筋挡土墙可以减少这类冻害引起的工程事故。土工格栅是自嵌式加筋挡土墙的理想加筋材料

3、，优越的加筋效果得到了土木工程界的一致好评。但土工格栅低温状态下拉表1试验用格栅的物理力学参数产品名称规格型号材质无碱高强玻璃纤维强度(kN/m)^253.1试验目标伸破坏情况未见报道，为此不试验室开展了不同温度环境下的玻璃纤维土工格栅的拉伸试验，为自嵌式加筋土挡墙提供设计依据。2试验装置、材料2.1试验装置拉力试验机及釆集系统：拉伸试验采用LJ-1000型拉力试验机；自动采集系统由KQ-LY03型拉力传感器、WDL-150型位移传感器及DataTaker数采系统及计算机组成。拉力试验机置于低温试验室内。试验室内温度控制范围+20°C~-

4、35°C,控制精度为土0.5°Co2.2试验材料本次试验材料采用江苏优凝舒布洛克建材有限公司提供的规格为R2522-A型玻璃纤维土工格栅。其参数见表1。断裂伸长率(%)W4网格尺寸(mm)25.4x25.4玻璃纤维土工格栅2.3试样制备R2522-A本试验采用玻璃纤维土工格栅为双向格栅，剪取纵向、横向试样尺寸为20cmX7.5cm,即20cm为拉伸方向8个节点，7.5cm为横向3个节点，每5个试样为一组。试样安装到拉力试验机夹具上后，其有效尺寸为10cmX7.5cm。3试验内容本次试验拟求得玻璃纤维土工格栅纵向、横向，在人工控制的不同环境

5、温度、约束状态等边界条件下的拉伸屈服力、屈服伸长率以及不同伸长率对应的拉伸力等的变化规律。3.2试验控制边界条件拉伸速率：V=20mm/mino1/4拉伸试验温度设定为：・20°C、・10°C>0°C>+10°C、+20°C。试样在相应的设定温度环境下放置24小吋，并在该环境下试验。3.3拉伸试验及现象3.3.1试验过程预先将试验室和试件控制要求环境温度下，将试件一端先固定到U-1000型拉力试验机下夹具上，再将试件另一端穿过上夹具并人工施表2拉伸试验结果统计表试验环境温度（°C）20100-1027.523.825.722.710086

6、.593.482.53.43.63.93.2100105.9114.794.1加一定拉力，同时拧紧夹具螺丝固定试件。开动拉力机,通过由KQ-LY03型拉力传感器、WDL-150型位移传感器、DataTaker数采仪及计算机组成数据采集系统，全程记录试件的应力、应变过程。试验环境温度控制顺序为+20°C、+10°C、0°C、-10°C>・20°Co试验数据见表2。25.2P—断裂强度，kN/m；£max—断裂伸长率，%；强度比一以20°C强度为标准值各温度强度与其比值；伸长率比一以20°C伸长率为标准值各温度伸长率与其比值3.3.2试验现象

7、（1）试样受荷初期，随着拉伸量加大，试样纤维开始崩断，变形继续加大，一般在应力集中处突然断裂。试样低温时比高温时断裂的时间用时短。（2）试样的破坏冇吋出现一根肋条先断裂，然后其它两根随后断裂的现象，也有试样夹持端被拔出或试样被夹具夹断等现象，主耍是由于试样夹持时力量不均匀或不足所致，因此试样夹持吋力量一定要均匀，同时对试样施加一定的预拉荷载是有必要的。3.4试验结果整理与分析将8组试样分别在室温+20°C、+10°C、0°C、・10°C>・20°C环境中进行拉伸试验。本次试验中为反映客观性，每组试样进行5个平行试验，试验过程数据整理如下图

8、表：图1不同温度下玻璃纤维土工格栅纵向应力应变图2/4图2不同温度下玻璃纤维土工格栅横向应力应变图坏，且单位延伸率与强度近似成正比。图2横向变化规律也类似。从图3可以看出，同一种玻璃纤维土工格