生土基梯度墻體材料力學性能及數值模擬研究.pdf

1、生土材料泛指未經焙燒，僅經過簡單加工處理的原狀土質材料。生土基材料保溫調濕、經濟環(huán)保，能夠在服役結束后回歸自然，但是傳統(tǒng)生土基材料強度低、易變形等特點，限制了其應用。如果能夠進行合理的結構設計，利用技術手段改進古老的生土基材料，使其獲得較高的強度和良好的耐水性能，就可能使生土基材料成為我國農村地區(qū)廣泛應用的重要的建筑材料。
　　通過對生土試塊分別進行植物纖維和無機膠凝材料單一改性研究，確定黃麻纖維的適宜配比為0.2wt.％，各無機

2、膠凝組分適宜的摻量配比組合為 m(水泥)：m(粉煤灰)：m(熟石灰)=5:3:2。對生土材料進行復合改性試驗研究表明，較單一化學改性，試塊的抗折強度和抗壓強度均有所提高，但抗折強度提高明顯；復合改性生土試塊28d抗折與抗壓強度增長的速率均高于7d時的強度增長速率。
　　對生土試塊結構上進行梯度設計，試驗室測定其抗壓與軸向抗折強度及其力-位移關系。測試表明：相對于均勻試塊，改性生土基梯度試塊28d抗壓強度較抗折強度提高更為顯著；相鄰

3、層間無機膠凝材料摻量梯度差相等的試塊，隨著無機膠凝材料平均摻量的提高，其28d抗折和抗壓強度提高，但抗折強度相對均勻試塊的增長率基本上呈下降趨勢。
　　對梯度試塊及其對應分層試塊利用有限元軟件ANSYS模擬，對二者位移、應變和應力模擬結果分析比較可知：梯度試塊總位移及各方向上的位移、應力和應變分量均小于分層試塊；層狀試件在 X、Y、Z三個方向上的最大位移分別是梯度試件的4.32倍、1.94倍和2.27倍；層狀試件在X、Y、Z三個方