土工格栅蠕变性能研究

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土工格栅是一种新型的土工合成材料,它具有质轻、强度高、伸长率低、耐酸碱等优良性能,使用土工格栅进行土木工程建设的经济效益明显。但是目前国内开展的有关格栅生产工艺和制品性能的基础研究较少,相关的基础研究工作大大滞后于格栅的生产和应用,尤其是对格栅蠕变性能的研究仍是空白。本文研究土工格栅的蠕变性能,研究内容分为两个方面:一是如何测定和评价格栅的蠕变行为;二是如何改进格栅的蠕变性能。 在一定时间内,一定温度和一定载荷下测定土工格栅的蠕变变形量。用适当的函数拟合蠕变数据,得到应变与时间的关系式和应力与时间的关系式,再利用时—温等效转换关系及应力-时间的转换关系,推测其长期蠕变行为。在分析总结短时期内土工格栅蠕变行为的基础上建立格栅的蠕变模型,采用有限元法模拟其长期蠕变行为,求出格栅样品各个部分的应力与应变分布情况和应力、应变的最大值,为改进格栅工艺提供参考并争取对格栅长期蠕变行为作较为准确的预测。 分析影响土工格栅蠕变性能的原材料参数和工艺因素,提出改进格栅蠕变性能的措施,并得到这样的结论:(1)水冷可以提高土工格栅的拉伸强度,并有助于抗蠕变性的提高。(2)用滑石粉填充土工格栅,降低了格栅在蠕变过程中的延伸率,提高抗蠕变性。(3)比较以上两种方法对格栅抗蠕变性的影响,可知在相同的蠕变测试条件下,滑石粉改性的效果优于用水冷却的效果;滑石粉的填充量应适当,以便兼顾格栅的强度和抗蠕变性。
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