再生塑料带加强水泥-土壤-粉煤灰混合料的力学稳定性

摘要

对以消费后的牛奶瓶或水容器获取的再生塑料带(高密度聚乙烯)加强土壤-水泥-粉煤灰混合料力学性能试验研究进行评价.最初的研究动机是想通过创新在土工及路面应用中拮取几种废弃材料展开再生利用研究.研究的具体目的:(1)评估材料的抗压、抗拉及抗挠强度;(2)确定再生塑料带在提高混合料的韧度特性方面的有效性.由于以水泥加固的材料的抗拉强度不够,试验程序主要采用系列特殊测试仪器在有不同水泥、粉煤灰和再生塑料带含量的混合料上进行了劈裂抗拉及抗挠试验.为了对试验结果做比较,所有试件都以恒定干密度备料.为了量测试件在正交方向因压缩荷载而导致的径向变形量,通过固定两个水平线性差动变量器(LBDTS),对劈裂抗拉试验ASTMC496标准程序作了少许修改.这种修改可适用于对混合物峰后韧度特性的评价.对有些试件,还在与荷载面正交面的中间设有一应变仪,以使试验结果与LB-DTs测得的结果相关.所有的试验均采用一具有变形控制功能的90kN通用试验机进行.试验数据表明以粉煤灰比例为4%～10%和以长19 mm或38 mm塑料带比例为0.25%～0.5%加固后的土-水泥基(体)质可达到最大抗压强度7 000kPa,劈裂抗拉强度1 000kPa及抗挠强度1 200kPa.这些强度值域适用于公路路面高标稳固底基层.文中提出的无量钢韧性指数可用于对峰后区域的加强效果进行量化.文章指出采用纤维加筋,对提高混合料峰后承载能力明显的同时也提高了抗断裂性能.文末总结了含再生材料的贫水泥混合料可作为土木工程建设的比选材料,其发展前景十分光明.