评价麦秸秆的加筋效果

时间：2024-11-14 百科知识版权反馈

【摘要】：在未浸水的条件下，浸胶麦秸秆加筋土与天然麦秸秆加筋土相比，无侧限抗压强度平均提高了10%;在浸水的情况下，无侧限抗压强度平均提高了24%。石灰能提高加筋土的无侧限抗压强度，却不能在土中起到很好的抗拉作用，这一缺陷可依靠麦秸秆加筋来进行弥补，二者共同作用滨海盐渍土，更能有效地提高滨海盐渍土的抗压性能。这说明，当养护进行到21 d时，麦秸秆加筋土的强度已接近最大。

9.2.3　评价麦秸秆的加筋效果

1．麦秸秆加筋土的抵抗变形能力

加筋麦秸秆在土中起到抗拉作用的同时，还可以减小土的侧向变形，麦秸秆与土在试样横截面方向的相对位移决定加筋效果的发挥程度。对比盐渍土、石灰固化土和麦秸秆加筋土试样在无侧限抗压强度试验破坏前后的形态，如图9.10～图9.12所示。

图9.10　盐渍土试样无侧限抗压强度试验前后形态

(a)试验前(b)试验后

图9.11　石灰固化土试样无侧限抗压强度试验前后形态

(a)试验前(b)试验后

由图9.10可以看出:盐渍土试样破坏后产生横向变形，中部发生鼓胀。主要是由于试样两端与加载装置之间存在摩擦力，使两端受到约束作用，越靠近试样的中部受到的约束作用越小，使得中部变形较大、两端较小。由于没有添加固化材料，土样软弱且抗压强度较小，只有几条细小的45°斜向裂纹。

图9.11显示:石灰固化土试样破坏后的横向变形明显减小，试样中部和两端的变形大致相当，试样侧面产生了多条较宽的纵向和45°斜向裂纹，在裂纹比较密集的地方，出现剥离的碎土块。这是因为石灰在土中产生了固化作用，使试块的抗压强度得到提高，土的刚性明显增强所致。

由图9.12可以看出:麦秸秆加筋土试样破坏后的横向变形非常小，试样侧面只有轻微裂纹，在顶部或底部麦秸秆比较分散的地方产生裂纹。这表明麦秸秆对土的横向变形有约束作用，麦秸秆加筋土是由土、石灰和麦秸秆组成的复合体，它们共同受力、协调变形。当受到外荷载作用时，土颗粒之间发生相互错动，土与麦秸秆之间产生摩擦力，麦秸秆将本身的抗拉强度

图9.12　麦秸秆加筋试样无侧限抗压强度试验前后形态

(a)试验前(b)试验后

优势与土的抗压强度结合起来，从而提高了土强度，减小了变形。

对比盐渍土试样、石灰固化土试样和麦秸秆加筋土试样在无侧限抗压强度试验破坏前后的形态，麦秸秆在加筋土中起到了抗拉作用，约束了斜向与竖向裂纹的产生，加强了加筋土的整体性和强度，有效地改善了石灰固化土抗拉强度较弱的状况。

2．浸胶麦秸秆与天然麦秸秆对加筋土抗压强度的影响

前期试验证实，将麦秸秆浸泡在SH胶中3 d，取出风干后，在麦秸秆内外表皮上附着一层胶膜，同时SH胶也渗入到麦秸秆内部孔隙中，增强了麦秸秆的抗水性能、抗拉能力和延展性。

为进一步了解浸胶后麦秸秆对加筋土试样产生的影响，利用最优加筋条件(加筋长度为10 mm、加筋率为0.25%、浸胶干燥状态、加筋形状为竖向四等分切割的片状)制备浸胶麦秸秆和天然麦秸秆加筋土试样，养护龄期分别为7 d、14 d、21 d和28 d，进行对比分析，见表9.6和图9.13。

表9.6　浸胶麦秸秆与天然麦秸秆加筋土的无侧限抗压强度

由表9.6和图9.13可知:养护龄期相同时，在未浸水和浸水两种条件下，浸胶麦秸秆加筋土无侧限抗压强度均高于天然麦秸秆加筋土，但曲线的变化趋势基本相同。在未浸水的条件下，浸胶麦秸秆加筋土与天然麦秸秆加筋土相比，无侧限抗压强度平均提高了10%;在浸水的情况下，无侧限抗压强度平均提高了24%。这是由于在浸水条件下，天然麦秸秆吸收水分后，其力学性能降低，使得麦秸秆加筋土的无侧限抗压强度大幅下降。在实际工程中，在长期浸水的条件下，天然麦秸秆在土中会逐渐腐烂，形成空洞，严重影响加筋土的抗压强度，使工程遭到破坏。但麦秸秆浸胶干燥后，其抗水性能和力学性能均大幅提高，使麦秸秆加筋土的无侧限抗压强度得到增强。

3．石灰对麦秸秆加筋土抗压强度的影响

在麦秸秆加筋土中，石灰起着重要的作用。按照最优加筋条件制样，同时制备加筋盐渍土试样，进行对比分析，养护龄期为7 d，试验数据见表9.7。

图9.13　麦秸秆加筋土无侧限抗压强度随养护龄期变化关系

表9.7　加筋石灰土与加筋盐渍土的抗压强度

与加筋盐渍土相比，加入8%石灰的加筋石灰土的无侧限抗压强度得到大幅提升;对于加筋盐渍土的情况，未浸水时依靠麦秸秆在加筋土中的抗拉作用，无侧限抗压强度达到了116.4 kPa，而浸水后，试样完全崩解。这说明石灰对盐渍土起到了加固作用。石灰能提高加筋土的无侧限抗压强度，却不能在土中起到很好的抗拉作用，这一缺陷可依靠麦秸秆加筋来进行弥补，二者共同作用滨海盐渍土，更能有效地提高滨海盐渍土的抗压性能。

4．养护龄期对麦秸秆加筋土抗压强度的影响

利用最优加筋条件制备加筋土试样，同时制备石灰土(石灰掺加量8%)试样进行对比，养护时间分别为7 d、14 d、21d和28 d，试验结果见表9.8和图9.14。

表9.8　不同养护龄期的加筋土无侧限抗压强度

由表9.8和图9.14可知:养护龄期相同时，在未浸水和浸水两种条件下，最优加筋条件加筋土的抗压强度均高于石灰土的抗压强度，但曲线的变化趋势基本相同。在未浸水的条件下，浸胶麦秸秆加筋土与石灰土相比，无侧限抗压强度平均提高了36%左右;在浸水的情况下，无侧限抗压强度平均提高了22%。在最优加筋条件下，养护龄期从14 d增加到21 d时，无侧限抗压强度提高了22%;当养护龄期从21 d增至28 d时，无侧限抗压强度仅提高1%。这说明，当养护进行到21 d时，麦秸秆加筋土的强度已接近最大。实际工程中养护21 d后即可进行下一道工序的施工。