土工合成材料加筋稻壳灰填料土力学性能研究

发布时间：2020-08-01 09:17

【摘要】：我国作为世界上主要产稻国家,稻谷是中国主要粮食作物之一,年产量近2亿吨,稻壳约占稻谷重量的20%,虽然稻壳资源十分丰富,但我国稻壳利用率较低,在农村作燃料时造成了极大的资源浪费,而且对环境造成极大的污染,因此为稻壳灰寻求一种合理处理方式尤为重要。同样作为产稻大国的一些东南亚国家则利用稻壳灰作路基填料增强土体承载力,解决了稻壳这一农业废弃物,减少对环境的污染,因此将稻壳灰应用于建筑路基材料具有研究价值和广阔的应用前景。本文通过三轴试验对稻壳灰混合土及加筋混合土进行研究。将不同比例稻壳灰与黏土混合作为路基填料,通过三轴压缩试验对不同比例的稻壳灰混合土进行试验,分析了混合土力学性能和抗剪强度参数。试验结果显示:添加不同比例稻壳灰对混合土抗剪强度有较大影响,在低围压时,稻壳灰混合土体早期强度较好;高围压下呈“缓慢硬化型”,加入稻壳灰后,土体弹性模量及割线模量增长显著,较优比例下可增加至1.5倍多;加入稻壳灰能有效提高土体强度;稻壳灰比例为15%时,切线模量达到最大。即15%稻壳灰比例时能最大程度增强土体强度。为了更准确的描述稻壳灰混合黏土的应力-应变性能,分别采用了双曲线模型,指数模型,章峻豪等人提出的非线性新模型,对稻壳灰混合土进行对比模拟。结果显示:将三种模型进行对比研究得出,双曲线模型和指数模型不仅低估了高围压下稻壳灰混合土的初始切线模量,也低估了混合土的整体强度。与常规双曲线模型和指数模型相比,切线模量模型更能较为准确地反映稻壳灰混合土实际应力-应变性能及其强度特征。基于前面结论得出最优的稻壳灰比例,在最优稻壳灰比例下加入土工合成材料进行加筋土三轴试验研究,试验结果得出:与土工织物加筋稻壳灰混合土相比,土工格栅层数对土体抗剪强度增大效果更显著。稻壳灰及筋材均能有效提高土体强度;由不同轴向应变下未加筋及加筋稻壳灰混合土偏应力和加筋强度比参数,可以得出不同试验条件下的实际受力情况,从而确定设计允许值,稻壳灰混合土不同应变水平对加筋土性能影响较大。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.1;U444
【图文】：

稻壳及稻壳灰Fig1.1Ricehuskandricehuskash

图 1.2 土工合成材料Fig 1.2 Geosynthetics clas土具有一定的抗压和抗剪强度，但不能承受材料布置在土的拉伸区域就构成了一种混合建筑

稻壳灰的SEM图

【参考文献】

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本文编号：2777270