冻融循环作用下聚丙烯纤维增强水泥土强度试验研究

冻害问题是困扰东北道路建设的一个重要问题,季节性冻土区路基填料经历反复冻融作用,使道路出现翻浆冒泥、沉陷、强度弱化等问题。水泥因其性能良好、价格较低,可就地取材等优点,被广泛应用改善道路冻害问题。而工程实践中,发现随冻融循环次数增加水泥土强度降低,容易发生脆性破坏。为改善这种情况,研究在水泥土中加1%聚丙烯纤维以改善其抗冻性能,并和水泥土进行对比试验。通过室内基本物理性质试验、冻融循环试验、直接剪切试验,研究两组土样的内聚力c和内摩擦角φ的变化,得出一些结论:1.与水泥土相比,聚丙烯纤维水泥土初始c值大,经同样冻融循环后,其c值损失程度小于水泥土,似因聚丙烯纤维的加入改变了水泥土颗粒之间的连接,冻融循环对这种连接的削弱作用相对较弱;2.聚丙烯纤维的加入改善了水泥土的脆性特征,使脆性破坏至少延迟两个冻融循环以上;3.与水泥土相比,冻融循环过程中聚丙烯纤维水泥土内摩擦角变化幅度小,说明聚丙烯纤维的加入使细粒土经反复冻融循环后粉粒化程度减弱;4.经反复冻融循环,聚丙烯纤维水泥土与水泥土剪切强度均降低,但是前者始终大于后者,说明聚丙烯纤维的加入改善了水泥土的强度,从而提高其抗冻融性能。