Eksperimentell undersøkelse av mekaniske egenskaper av stål-Plastic toveis geonett

Oversikt over stål-toveis geonett i plast

Konsept og anvendelsesomfang

• Basert på forskning på vanligeplast geonett, spesialbehandlede ståltråder med høy-styrke smeltes sammen med polyetylen (PE), og tilsetningsstoffer tilsettes for å lage strimler med høy-styrke. Overflaten blir deretter ru for å produsere en komposittforsterket geotekstilstrimmel med utmerkede mekaniske egenskaper. Disse komposittforsterkede geotekstilstrimlene er arrangert og vevd med faste intervaller i både langsgående og tverrgående retninger, og skjøtene deres sveises ved hjelp av fusjonssveiseteknologi for til slutt å produsere et -plastisk toveis geonett.
• Ved å endre diameter og antall ståltau, endres strekkfastheten til armeringslistene. Dette øker ikke bare strekkfastheten og krypemotstanden til geonettet, men forlenger også levetiden. Den er egnet for de fleste tekniske byggeprosjekter, inkludert kullgruver, motorveier, jernbaner, flyplasser, brønnvanning og sivile bygninger.

Mekaniske ytelsesindikatorer

Under teknisk design og konstruksjon varierer de mekaniske ytelsesevalueringsindikatorene til det toveis stålnettet i plast-avhengig av belastningen det bærer. De mekaniske egenskapene til stål-plastiske toveis geonett inkluderer hovedsakelig strekkstyrke, friksjonsteststyrke, uttrekksteststyrke- og interaksjon med fyllmaterialet.

Eksperimentell analyse

Under teknisk konstruksjon varierer strekkytelsen til stål-toveis geonett av plast på grunn av forskjellige temperaturer, belastninger og fyllmaterialeforhold. Derfor ble strekk-, avbøynings- og krypkomparative tester utført på stål-enkelt- og toveis geonett av plast for å studere deres mekaniske egenskaper.

Strekktest

• Stål-toveis geonett av plast er fleksible komposittmaterialer, som vanligvis bærer belastninger fra det ytre miljøet gjennom strekkfasthet. Strekkfasthet er en nøkkelindikator for mekaniske egenskaper for geosyntetiske materialer. De viktigste ytelsesparametrene til de fire gruppene av stål-toveis geonett av plast med de samme spesifikasjonene som ble testet var: langsgående og tverrgående strekkstyrker mye større enn 50 kN/m, langsgående og tverrgående forlengelseshastigheter som ikke overstiger 13 %, og strekkfasthet mye større enn 35 kN/m ved 5 %.
• Resultatene av den jevne strekktesten av stål-plastisk toveis geonett er vist i figur 1. Som vist i figur 1 kan strekkprosessen til de fire settene med stål-plastrister grovt deles inn i tre trinn: lav belastning med stort deformasjonstrinn, høy belastning med lite deformasjonstrinn og bruddstadium.

• Under den innledende belastningsfasen av testen, dvs. det lave-last, store-deformasjonsstadiet, var strekkbelastningen liten, men strekkdeformasjonsforskyvningen var stor, med alle fire testgruppene som til slutt nådde omtrent 19 mm.
• I det andre trinnet, dvs. det høye-lasten, det lille-deformasjonstrinnet, etter hvert som testbelastningen økte, økte også deformasjonsforskyvningen av stål-plastgeonettet gradvis. Som vist i figur 1 viste strekkkurven en stor økning, men innenfor samme lastforskjell var forskyvningsendringen i andre trinn mindre sammenlignet med første trinn, med maksimal strekklengde på første gruppe kun 6 mm.
• I det tredje trinnet, bruddstadiet, etter at testbelastningen oversteg 11 kN, kom alle fire gruppene av stål-plastgeonett sekvensielt inn i bruddstadiet. Under bruddstadietesten begynte ståltrådene i geotekstilstrimlene inne i stål-toveis geonettet av plast å bryte én etter én, noe som førte til at strekkkurven i figur 1 sank kraftig, og strekkstyrken til stål-toveis geonettet av plast raskt avtok til 0.
• Oppsummert, strekkfastheten til stål-toveis geonett av plast påvirkes av ståltrådene i geotekstilstrimlene; etter at ståltrådene brekker, synker strekkstyrken til stål-plastisk toveis geonett raskt til 0.

Avbøyningstest

• På grunn av den høye fleksibiliteten tilstål-biaksialt geonett i plast, kan dens avbøyning ikke måles direkte. Derfor ble det biaksiale geonettet i stål-modifisert ved å plassere det i en betongplate, og avbøyningen til den armerte platen ble deretter testet.
• For å sikre påliteligheten til testdataene ble seks plater testet, tatt i betraktning alle påvirkningsfaktorer.
• To typer betongplater ble produsert, en med et biaksialt geonett i stål- og den andre med Q235 metallnett. Betongplatens dimensjoner var 1000mm × 1000mm × 100mm. For å sikre påliteligheten til testdataene ble det laget tre plater av hver type. Resultatene av avbøyningstesten er vist i figur 2.

(1) De to identiske -plastiske biaksiale geonettet støpt-på-plater, GSW-1 og GSW-2, viste lignende spenningsendringer. Fra den første påføringen av belastningen til 10 sekunder etter at belastningen ble påført, endret trykket som GSW-1 kunne tåle seg relativt sakte, og økte bare til 1 kN, med nesten ingen endring i forskyvning. Etter 20 sekunders belastning begynte spenningen å øke, forskyvningen økte, og det begynte å oppstå sprekker i platen, noe som førte til en reduksjon i spenningen. Etter hvert som sprekkene utvidet seg begynte geonettet i helleren å fungere, og spenningen økte igjen. Når lastpåføringstiden nådde 45 sekunder, nådde spenningen sin maksimale verdi på 34,1 kN, og forskyvningen nådde også sin maksimale verdi på 44,2 mm. Begge verdiene sluttet å øke, og platen ga etter.

(2) På grunn av hellingen til platen var spenningen på platen ujevn, noe som førte til at spenningen i GSW-2 økte raskt etter 10 sekunders kompresjon, men ingen endring i forskyvningen skjedde. Når den påførte belastningen nådde 40 sekunder, oppsto det sprekker i GSW-2, spenningen begynte å avta, og forskyvningen begynte å øke. Etter hvert som sprekkene ble utvidet, begynte gitteret i platen å fungere, noe som førte til at spenningen økte igjen til 27,5 kN. Gitteret inne i platen viste da trådbrudd, og spenningen avtok raskt.

Kryptest

• Rutenettets krypegenskaper refererer til egenskapen til et gitter som deformeres over tid under konstant ekstern belastning.
• Gitter er mesh-strukturer laget av høy-molekylære polymerer gjennom en rekke komplekse prosesser. Krypeytelsen deres påvirker direkte den langsiktige-stabiliteten til forsterkede strukturer. Krypeeffekten av forsterkede strukturer fører til endringer i stresstilstanden, noe som resulterer i tap av total bygningsstabilitet, overdreven deformasjon og andre katastrofer. Derfor er krypeytelsen til rutenettet avgjørende for å opprettholde den langsiktige-stabiliteten til strekkstyrken.
• I praktiske tekniske applikasjoner, under forskjellige temperaturer og belastninger, gjennomgår gitteret krypdeformasjon, noe som svekker dens forsterkende funksjon betydelig og fører til at bygningen mister total stabilitet.
• Figur 3 viser krypekurvene til stål-toveis geonettdeformation versus tid under samme strekkkraft (50kN/m) og to forskjellige omgivelsestemperaturer på 20 grader og 40 grader, oppnådd gjennom eksperimentelle målinger.

Som vist i figur 3, når omgivelsestemperaturen er 20 grader, tar det ca. 100 timer før belastningen når 20 %; når omgivelsestemperaturen er 40 grader tar det bare ca. 0,5 timer før belastningen når 20 %. Dette indikerer at temperaturen har en betydelig innvirkning på det biaksiale stålnettet i plast-, og tøyningsverdien øker gradvis med økende temperatur.

Konklusjoner

• Det biaksiale stålnettet i plast har god motstand mot strukturell deformasjon, nodetorsjonssvikt og deformasjonssetninger. Den har høy fleksibilitet og elastisitet, og nodene rives ikke lett. Den tåler belastninger i flere-retninger og fordeler belastningen effektivt.
• Strekkprosessen til det plastiske biaksiale geonettet i stål- inkluderer tre stadier: lav belastning med stor deformasjon, høy belastning med liten deformasjon og brudd. Styrken til stål-biaksialt geonett av plast øker med økende strekkhastighet.
• Avbøyningsdeformasjonen av den støpte -in- biaksiale betongplaten med stål-plast biaksialt geonett er delt inn i tre trinn: lineært elastisk trinn, ikke-lineært trinn og flyttrinn. I det lineære elastiske stadiet av en toveis betongplate er nedbøyning positivt korrelert med belastning. Med utseendet til sprekker går den forsterkede platen inn i et ikke-lineært stadium, dens stivhet avtar, og avbøyningsdeformasjonen blir ikke-lineært relatert til belastningen; betongplaten mister sin bæreevne- i dette stadiet. I ettergivingsstadiet viser stål-plastristen trådtrekking, med individuelle armeringsjern som brytes, og gitteret gir etter.
• Tøynings-tidsforholdet fra ristkryptesten viser at temperaturen påvirker ristets krypning: ved lavere temperaturer er krypet mindre; ved høyere temperaturer endres krypet mer betydelig og øker raskere.