水泥对麦秸秆加筋土抗剪强度影响的实验研究

水 泥 对 麦 秸 秆 加 筋 土 抗 剪 强 度 影 响 的 实 验 研 究
刘 志 远
（ 上海理工大学， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ）
摘
要： 利用直剪试验对有无水泥掺加的麦秸秆加筋土抗 剪强度进行对 比， 通过对试验 结果的分析 ， 发现水 泥的添 加通 过扩 大 内
摩 擦角提高 了加筋土的抗剪强度 ， 从而揭示了水泥在加筋土中的作 用。 关键词 ： 直剪试验 ， 麦秸秆 ， 加筋土 ， 水泥加筋土
Ｏ．１ ０． ２ Ｏ ３ Ｏ． ４ Ｏ． ５
试验用 土取 自上海浦 东张 江科技 园约地 下 ５ ｍ一 ７ ｍ处， 最 大干密度 １ ． ６ ２ ｇ ／ ｃ ｍ ， 塑限 ２ ０ ． ５ ６ ％， 液限４ ２ ． ３ ４ ％， 塑 性 指 数 ２ １ ． ７ ８ 。所用水泥为太仓海螺水泥 有限责任 公司所生 产的 Ｐ Ｏ２ ． ５ 复合硅酸盐水泥。麦秸秆直径 ３ ｍ ｍ～ ４ ｍ ｍ， 去皮风干后裁剪配用 。
度和变形能力 。麦秸秆作为天然纤维材料 ， 具有一 定 的拉力 和延
表１ １ ０ ｍｍ 麦秸 秆 加 ｌ 麦秸秆不含水泥加筋土 １ ０ ｍ ｍ 麦秸秆含水泥加筋土 垂直压力 加筋率／ ％
Ｏ ． １ １ ｏ ０ ２ ０ ｏ ３ ０ ０ Ｏ ． ２ Ｏ ． ３ Ｏ． ４ Ｏ ． ５ ０ ． １ Ｏ ． ２ ０ ３ ０ ． ４ Ｏ ． ５ ７ ０ ． １ ６ ５ ． ０ ７ ５ ． ２ ７ １ ． ８ ７ Ｏ ． １ ７ ８ ． ６ ８ ２ ｉ ８ ７． ２ ８ ３ ． ２ ７ ６ ． ９ １ ０ ２ ． ６ １ ０ ７ ． ７ ｌ 【 Ｊ ７ ． ７ ｌ １ １ ｌ １ １ ６ ． ２ ｌ ３ ３ ． ３ １ ３ ８ ． ５ １ ３ ６ ８ １ ３ ３ ． ３ １ ３ １ ． ６ １ ４ ８ ． ７ １ ４ ７ ． ０ ｌ ５ Ｏ ． ４ １ ６ ｏ ． ７ １ ４ ８ ． ７ ｌ ８ ２ ． ９ １ ８ ２． ９ １ ９ ４ ． ９ １ ８ ２ ９ １ ７ ９ ． ５
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第３ ９卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ Ｕ ＲＥ
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ５ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ ９ ２ — ０ ２
加筋率／ ％
６ ５ ． ５ ７ ０ ． ６ ７ ２ ． ３ ７ ２ ． ３ ８ ６ ． Ｏ ８ Ｏ ． ３ ８ ０ ． ３ ７ ６ ． ９ ７ ８ ． ４ ８ ２ ． ５ ｌ １ ３ ． ３ １ ０ ８ ． ２ １ ２ ８ ． ７ ｌ １ ８ ． ５ ９ ９ ． ７ １ ２ ８ ． ２ １ ２ ８ ． ２ １ ４ ８ ． ７ １ ２ ３ ． １ １ ２ ６ ． ５
表２ ５ ｍｍ 麦 秸秆 加 筋 土 抗 剪 强 度
５ ｍ ｍ 麦秸 秆不含水泥加筋土
垂直压力
０ ｌ １ ０ ０ ２ ０ ｏ ３ ｏ ｏ ０ ． ２ ０ ． ３ ０ ． ４ ０ ５
ｋ Ｐ ａ
５ ｍ ｍ麦秸秆含水泥加筋土
０ ． １ ０ ． ２ Ｏ ． ３ ０ ． ４ Ｏ ． ５
实验数据中可以明显观察 到 ， 有水泥添 加的加筋 土在各垂 直
压力下的强度变化差值 较大 ， 利用线性 回归方法将其 粘聚力 与内
摩擦角算出 ， 如表 ３ ， 表 ４所示 。
表３ １ Ｏ ｍｍ 麦 秸 秆 加 筋 土 抗 剪 强度 指 标
１ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ 麦秸秆不含水泥加筋土 １ ０ ｍ ｍ麦秸秆含水泥加筋土
伸率 ， 且具有低廉 环保 的特点 ， 适 宜作为 加筋 土筋料 。柴寿喜 等
人… 以石灰为固化材料 ， 以麦 秸秆 为加筋 材料处 理滨海 盐渍 土 ，
发现加筋长度 １ ０ ｍ ｍ且加筋率为 ０ ． ２ ５ ％ 的 四等分 片状麦秸 秆加 筋土能最有效 的提 高加筋 土 的强度 。姚波 等人 验证 了在 聚酯 土工织物表面铺散饱和水泥能够提高加筋土抗剪强度。 水泥作为土木胶凝材料 ， 对麦秸秆 等天然植 物纤维加 筋土 的 作用有待考证 ， 本文 在前人研究 的基础上 ， 以水 泥含量为 ３ ％ 的麦 秸秆加筋土为研究 对象 ， 通过 对 比其 抗剪 强度变化 ， 分 析水 泥对 加筋 土的作用 。
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ
造 成结 果离散性 较大 。要 减小这 方 面的影 响 ， 必 加筋 土是 在土中掺人 或铺设 适当 的筋材 ， 以改善 土体 的强 度 在较大变异性 ，
与变形特征。筋材埋在 土体 里 ， 可 以扩散土体 的应力 增加土体 模 须严格控制实验条 件的 同一性 ， 提高实 验设备 精密 程度 ， 以及 采 量， 传递拉应力 ， 限制土 体侧 向位移提 高土体 及有关 构筑 物 的稳 用多次重复试验取 平均值 的方 法。由于加筋 配 比并非本 实验 主 定性 。加筋土 自２ Ｏ世 纪 ６ ０年代被提 出以来 ， 迅速发展 ， 被广泛应 要研究方 向， 且柴 寿喜等人 已有这方面研究 ， 固此处不予深究 。 用于挡墙 、 桥 台等支挡结构 。 天然植物纤维与合成纤 维都 可以用作加筋 材料 ， 提高土 的强
ｌ ５ Ｏ ． ９ １ ５ ０ ． ９ １ ５ ９． ５ １ ５ ９ ． ５ １ ６ ９ ． ７ １ ８ ６ ． ３ １ ７ ６ ． １ １ ７ ９． ５ １ ８ １ ． ２ １ ８ ６ ． ３
１ 试 验材 料及 试验 方案
１ ． １ 试 验仪 器及 材料
试验采用浙江 土工仪 器制 造有 限公 司生产 的 Ｅ Ｄ Ｊ 一 １型 电动 等应 变直剪仪 。