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聚丙烯纤维对二灰稳定红黏土路用性能的影响及微观机理分析

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为了解决二灰稳定红黏土容易出现脆性破坏、水稳定性差等问题,达到增强二灰稳定红黏土材料的韧性以及水稳定性能的目的 ,采用掺量(质量分数,下同)0％、0.15％、0.3％、0.45％、0.6％的聚丙烯纤维对二灰稳定红黏土进行加固,并通过力学性能试验、水稳定性试验、X射线衍射试验及扫描电镜试验,分析其力学性能、水稳性能以及微观作用机理.研究结果表明:二灰稳定红黏土的力学性能随着养护周期的延长而不断增强,60 d内材料的性能提升最明显,60 d之后性能增幅变小,直至性能稳定;聚丙烯纤维明显增强了二灰稳定红黏土的后期抗压性能与抗拉强度,前期对材料的力学与收缩特性影响不大;聚丙烯纤维掺量的增加会使得材料的劈裂强度先升高再降低,纤维的作用由一开始的提升材料内部机械咬合力转为纤维数量过多导致形成隔断面;聚丙烯纤维的加入有助于改善二灰稳定红黏土的劈裂强度、抗压回弹模量、抗压强度以及水稳定性能,但主要在养护后期体现,且存在最佳纤维掺量0.45％;纤维通过在基体中的空间分布和黏附针状结晶物质增大与土体之间的接触面积与咬合程度,减少土体中的渗水通道,提高了材料抗压性、韧性与水稳定性.聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土从技术性能上可以用于公路基层或底基层材料使用,有效缓解废弃红黏土环境污染和资源浪费问题.
Effect of polypropylene fiber on road performance of lime-ash stabilized red clay and analysis of microscopic mechanism

肖庆一、苏刚、张宝虎、孙立东、龚芳媛

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河北工业大学土木与交通学院,天津300401

天津市公路工程总公司,天津300280

天津南港工业区规划建设局,天津300280

道路工程 聚丙烯纤维 二灰稳定红黏土 力学性能 水稳定性能 微观机理

国家自然科学基金天津市重点科技项目

5200815416ZXCXSF00110

2021

10.19721/j.cnki.1671-8879.2021.05.004

长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.011
ISSN：1671-8879
年,卷(期)：2021.41(5)
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