碳纤维水泥基复合材料加固节理岩体试验(双语出版) |
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作者姓名: | 邓华锋 肖瑶 胥焘 支永艳 段玲玲 潘登 |
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作者单位: | 三峡大学 防灾减灾湖北省重点实验室, 湖北 宜昌 443002 |
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基金项目: | 湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA140);国家自然科学基金项目(51679127,51439003);防灾减灾湖北省重点实验室开放研究基金项目(2016KJZ12);三峡大学2015级硕士学位论文培优基金项目(2017YPY016) |
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摘 要: | 为了研究碳纤维水泥基复合材料对节理岩体的加固效果、加固机理及最优碳纤维掺量值,在超细水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰等修复材料中,考虑0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%这5种不同的碳纤维掺量,对加固前、后节理岩样分别进行了直剪试验。研究结果表明:加固前、后节理岩样的剪切力-剪切位移曲线变化特征明显,由无峰值强度曲线转变为有峰值强度曲线,并出现明显的应变软化阶段和残余强度阶段;碳纤维掺量(质量分数)从0增加到1.00%时,节理岩样的峰值抗剪强度、残余抗剪强度在5种法向应力下分别提高13.0%~54.1%和0.61%~44.7%,剪切刚度增大32.4%~216.8%,黏聚力和摩擦角分别增大127.3%~266.5%和4.3%~20.4%;当碳纤维掺量为0.75%左右时,节理岩样加固后抗剪性能的综合增强效果最为明显;结合节理面形貌特征和加固后剪切破坏面特征分析发现,水泥浆复合材料对节理面具有较好的充填作用和胶结作用;在水泥基材中掺入碳纤维时,一方面类似于“加筋”材料,可在纯水泥浆的基础上进一步提高浆体的强度和整体性,限制节理面剪切过程中微裂纹的开展,另一方面碳纤维对受剪浆体提供了较好的“锚固”作用,进一步增加浆体与节理面的粘结性能,使得浆体本身、浆体与节理面之间胶结面的抗剪性能明显增强,从而显著提升加固后节理岩体的综合抗剪性能。
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关 键 词: | 道路工程 加固机理 直剪试验 节理岩体 碳纤维 |
收稿时间: | 2017-09-04 |
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