Experimentell studie om mekaniska egenskaper hos stål-Plast dubbelriktad geonät

Översikt över stål-dubbelriktat geonät i plast

Koncept och tillämpningsområde

• Baserat på forskning om vanligageonät av plast, specialbehandlade-höghållfasta ståltrådar smälts samman med polyeten (PE) och tillsatser tillsätts för att skapa hög-hållfasta dragband. Ytan ruggas sedan till en kompositförstärkt geotextilremsa med utmärkta mekaniska egenskaper. Dessa sammansatta förstärkta geotextilremsor är arrangerade och vävda med fasta intervall i både längsgående och tvärgående riktningar, och deras fogar svetsas med smältsvetsteknik för att slutligen producera ett dubbelriktat stål-plastiskt geonät.
• Genom att ändra diametern och antalet stållinor ändras draghållfastheten hos armeringsbanden. Detta förbättrar inte bara geonätets draghållfasthet och krypmotstånd utan förlänger också dess livslängd. Det är lämpligt för de flesta tekniska byggprojekt, inklusive kolgruvor, motorvägar, järnvägar, flygplatser, brunnsbevattning och civila byggnader.

Mekaniska prestandaindikatorer

Under teknisk konstruktion och konstruktion varierar de mekaniska prestandautvärderingsindikatorerna för det dubbelriktade stålnätet i plast- beroende på vilken belastning det bär. De mekaniska egenskaperna hos stål-plastiska dubbelriktade geonät inkluderar huvudsakligen draghållfasthet, friktionstesthållfasthet, utdragningstesthållfasthet- och interaktion med fyllmaterialet.

Experimentell analys

Under teknisk konstruktion varierar dragprestandan hos stål-dubbelriktade geonät av plast på grund av olika temperaturer, belastningar och fyllnadsmaterialförhållanden. Därför utfördes jämförande drag-, avböjnings- och kryptest på stål-enkla- och dubbelriktade geonät för att studera deras mekaniska egenskaper.

Dragprov

• Stål-dubbelriktade geonät av plast är flexibla kompositmaterial, som vanligtvis bär belastningar från den yttre miljön genom draghållfasthet. Draghållfasthet är en viktig mekanisk egenskapsindikator för geosyntetiska material. De huvudsakliga prestandaparametrarna för de fyra grupperna av stål-dubbelriktade geonät av plast med samma specifikationer som testades var: longitudinella och tvärgående draghållfastheter mycket större än 50 kN/m, longitudinella och tvärgående töjningshastigheter som inte överstiger 13 %, och draghållfasthet mycket större än 35 kN/m vid 5 %.
• Resultaten av det enhetliga dragprovet av det dubbelriktade stålnätet av plast- visas i figur 1. Som visas i figur 1 kan sträckningsprocessen för de fyra uppsättningarna av stål-plastgitter grovt delas in i tre steg: låg belastning med stort deformationssteg, hög belastning med litet deformationssteg och brottsteg.

• Under den inledande belastningsfasen av testet, dvs. det låga-lasten, stora-deformationssteget, var dragbelastningen liten, men dragdeformationsförskjutningen var stor, med alla fyra grupper av tester som slutligen nådde ungefär 19 mm.
• I det andra steget, dvs det höga-lasten, små-deformationssteget, när testbelastningen ökade, ökade också gradvis deformationsförskjutningen av stål-plastgeogenet. Som visas i figur 1 visade dragkurvan en stor ökning, men inom samma lastskillnad var förskjutningsförändringen i det andra steget mindre jämfört med det första steget, med den maximala draglängden för den första gruppen endast 6 mm.
• I det tredje steget, spricksteget, efter att testbelastningen översteg 11 kN, gick alla fyra grupperna av stål-plastgeonät sekventiellt in i sprickstadiet. Under brottstegstestet började ståltrådarna i geotextilremsorna inuti det dubbelriktade stålnätet av plast- att gå sönder en efter en, vilket fick dragkurvan i figur 1 att sjunka kraftigt och draghållfastheten för det dubbelriktade stålnätet av plast- att snabbt minska till 0.
• Sammanfattningsvis påverkas draghållfastheten hos det dubbelriktade-plastiska geonätet av stål av ståltrådarna i geotextilbanden; efter att ståltrådarna går sönder, minskar draghållfastheten hos det dubbelriktade stålnätet av plast- snabbt till 0.

Avböjningstest

• På grund av den höga flexibiliteten hosstål-biaxiellt geonät av plast, kan dess nedböjning inte direkt mätas. Därför modifierades det biaxiala geonätet av plast- genom att placera det i en betongplatta och avböjningen av den armerade plattan testades sedan.
• För att säkerställa tillförlitligheten hos testdata testades sex plattor med hänsyn till alla påverkande faktorer.
• Två typer av betongplattor tillverkades, en med ett -biaxiellt geonät av plast av stål och den andra med Q235 metallnät. Betongplattans dimensioner var 1000 mm × 1000 mm × 100 mm. För att säkerställa tillförlitligheten hos testdata tillverkades tre plattor av varje typ. Avböjningstestresultaten visas i figur 2.

(1) De två identiska -plastiska biaxiala geonätet gjutna-på-plattor, GSW-1 och GSW-2, uppvisade liknande spänningsförändringar. Från den första belastningen till 10 sekunder efter att belastningen applicerades ändrades trycket som GSW-1 kunde motstå relativt långsamt och ökade endast till 1 kN, nästan utan förändring i deplacement. Efter 20 sekunders belastning började spänningen öka, förskjutningen ökade och sprickor började uppstå i plattan, vilket ledde till en minskning av spänningen. När sprickorna vidgades började geonätet i plattan att fungera och spänningen ökade igen. När belastningstiden nådde 45 sekunder nådde spänningen sitt maximala värde på 34,1 kN, och förskjutningen nådde också sitt maximala värde på 44,2 mm. Båda värdena slutade att öka och plattan gav efter.

(2) På grund av plattans lutning var spänningen på plattan ojämn, vilket gjorde att spänningen i GSW-2 ökade snabbt efter 10 sekunders kompression, men ingen förändring i förskjutningen inträffade. När den applicerade belastningen nådde 40 sekunder uppstod sprickor i GSW-2, spänningen började minska och förskjutningen började öka. När sprickorna vidgades började gallret i plattan att fungera, vilket fick spänningen att stiga igen till 27,5 kN. Gallret inuti plattan uppvisade då trådbrott och spänningen minskade snabbt.

Kryptest

• Gridkrypegenskaper hänvisar till egenskapen hos ett galler som deformeras över tid under konstant extern belastning.
• Grid är nätstrukturer gjorda av hög-molekylära polymerer genom en rad komplexa processer. Deras krypprestanda påverkar direkt den långsiktiga-stabiliteten hos förstärkta strukturer. Krypeffekten av förstärkta strukturer leder till förändringar i stresstillståndet, vilket resulterar i förluster av total byggnadsstabilitet, överdriven deformation och andra katastrofer. Därför är rutnätets krypprestanda avgörande för att bibehålla den långsiktiga-stabiliteten hos dess draghållfasthet.
• I praktiska tekniska tillämpningar, under olika temperaturer och belastningar, genomgår gallret krypdeformation, vilket avsevärt försvagar dess förstärkningsfunktion och gör till och med att byggnaden förlorar total stabilitet.
• Figur 3 visar krypkurvorna för stål-plastens dubbelriktade geonättöjning mot tid under samma dragkraft (50kN/m) och två olika omgivande temperaturer på 20 grader och 40 grader, erhållna genom experimentella mätningar.

Som visas i figur 3, när omgivningstemperaturen är 20 grader, tar det cirka 100 timmar för spänningen att nå 20 %; när omgivningstemperaturen är 40 grader tar det bara cirka 0,5 timmar för spänningen att nå 20 %. Detta indikerar att temperaturen har en betydande inverkan på stål-plastens biaxiala geonät, och töjningsvärdet ökar gradvis med ökande temperatur.

Slutsatser

• Stål-biaxiellt geonät av plast har god motståndskraft mot strukturell deformation, nodtorsionsfel och deformationssättning. Den har hög flexibilitet och elasticitet, och noderna slits inte lätt. Den tål flera-belastningar och fördelar belastningen effektivt.
• Dragprocessen för det biaxiala stålnätet av plast- inkluderar tre steg: låg belastning med stor deformation, hög belastning med liten deformation och brott. Styrkan hos stål-biaxialt geonät av plast ökar med ökande draghastighet.
• Avböjningsdeformationen av den gjutna -på-biaxiala betongplattan med stål-biaxiellt geonät av plast är uppdelad i tre steg: linjärt elastiskt steg, olinjärt steg och flytningssteg. I det linjära elastiska stadiet av en tvåvägs betongplatta är nedböjningen positivt korrelerad med belastningen. Med uppkomsten av sprickor går den förstärkta plattan in i ett olinjärt stadium, dess styvhet minskar och avböjningsdeformationen blir olinjärt relaterad till belastningen; betongplattan förlorar sin bärförmåga- i detta skede. I eftergivningsstadiet uppvisar plastgallret i stål- tråddragning, med individuella armeringsjärn som går sönder och gallret ger efter.
• Töjnings-tidsförhållandet från gallrets kryptest visar att temperaturen påverkar gallrets krypning: vid lägre temperaturer är krypningen mindre; vid högre temperaturer ändras krypningen mer markant och ökar snabbare.