玻璃纤维土工格栅低温拉伸试验研究2

Key words: fiberglass geogrid low temperature tensile test
3.3.2试验现象 （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）试样的破坏有时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，主要是由于 试样夹持时力量不均匀或不足所致，因此试样夹持时力量一定要均匀， 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℃、+10℃、0℃、-10℃、-20℃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表：
Laboratory，Harbin，China，150080）
Abstract: Tensile test of R2522-A fiberglass geogrid was tested in laboratory at the temperature of 20℃、10℃、0℃、-10℃、-20℃。Through the experimental research on tension properties of geogrids, stress-strain curve. It is concluded from the test results that: (1) the test show that ultimate bearing strength and ultimate extensibility have little change above 0℃. (2)Temperature has effect on ultimate strength of fiberglass geogrid.
拉力试验机及采集系统：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℃ ～-35℃，控制精度为±0.5℃。 2.2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。
1、在0℃以上的正温环境中，玻纤格栅断裂强度和伸长率没有太大 的变化，温度的影响不显著。
2、负温对玻纤格栅断裂强度和伸长率有一定的影响。-10℃负温环 境中，断裂强度损失17.5%和12.8%，伸长率损失5.9%和7.5%。-20℃负 温环境中，断裂强度损失22.9%和30%，伸长率损失23.5%和27.5%。寒 区工程中应用玻纤格栅应慎重。
产品 名称
玻璃 纤维 土工 格栅
表1 试验用格栅的物理力学参数
断裂
规格型 号
材质
强度 （kN/m）
伸长 率
(%)
无碱
R2522- 高强 A 玻璃
≥25
≤4
纤维
网格尺寸 (mm)
25.4×25.4
2.3试样制备
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20cm×7.5cm，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 10cm×7.5cm。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0 25.7 93.4 3.9 114.7 25.7 88.9 4.0 100
-10 22.7 82.5 3.2 94.1 25.2 87.2 3.7 92.5
-20 21.2 77.1 2.6 76.5 20.2 70.0 2.9 72.5
P—断裂强度，kN/m ；εmax—断裂伸长率，%；强度比—以20℃强度为标准值各温度强 度与其比值；伸长率比—以20℃伸长率为标准值各温度伸长率与其比值
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℃、10℃、0℃、-10℃和-20℃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℃以上的正温环境中，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有一定的影响。 关键词：玻璃纤维土工格栅；低温； 拉伸试验。
表2 拉伸试验结果统计表 玻璃纤维格栅
试验环
纵向
横向
境温度
（℃） P
(kN/m)
强 度 比
εmax 伸长 P (%) 率比 (kN/m)
强 度 比
εmax (%)
伸 长 率 比
20 27.5 100 3.4 100 28.9 100 4.0 100
10 23.8 86.5 3.6 105.9 25.6 88.6 4.0 100
图1 不同温度下玻璃纤维土工格栅纵向应力应变图
图2 不同温度下玻璃纤维土工格栅横向应力应变图
图3 不同温度下玻璃纤维土工格栅断裂伸长率比较图
图4 不同温度下玻璃纤维土工格栅断裂强度比较图
上面四个图是玻璃纤维土工格栅此次试验中的纵、横向分布变化 图。从图1可以看出玻璃纤维土工格栅纵向上ε延伸率在小于4%就破 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栅，在-20℃—+20℃温度范围内横向 极限拉伸强度小于纵向的极限拉伸强度。从图4在-20℃—+20℃区间内 横纵向拉伸强度差值不大。在0℃时横纵向拉伸强度近似相等。 四、结论
3 试验内容
3.1试验目标
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 = 20 mm/min。
拉伸试验温度设定为：-20℃、-10℃、0℃、+10℃、+20℃ 。试样 在相应的设定温度环境下放置24小时，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LJ-
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℃、+10℃、0℃、-10℃、-20℃。试验数据见表2。
3、在自嵌式加筋挡土墙设计过程中采用玻纤格栅的目的是减少墙体 鼓胀变形，但寒区工程中使用必须考虑断裂强度和伸长率足够的折算
率。
Study on Tension Characteristics of Fiberglass Geogrid
Cheng Wei-guo1 SUN Jing-lu2 ，GAO Zhan-kun2 ，LIU Li-jia2, (1. Jiangsu UniSure Block Co.,Ltd,,Jiangsu Nanjing ,China ,210005 (2. Heilongjiang Seasonal Frozen Soil Region Engineering Frozen Soil Key
1 前言 土体具有一定的抗压和抗剪强度，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，限制土体侧向位移；还增加土体和其它材料之间的摩阻力，提高土 体及有关建筑物的稳定性。
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， 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 拉伸破坏情况未见报道，为此本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