機(jī)敏土工帶的研制及其性能研究.pdf

1、伴隨著土工合成材料日益廣泛的應(yīng)用及各領(lǐng)域需求的不斷提高，對(duì)其性能的要求也愈加嚴(yán)苛。土工格柵作為土工合成材料的一種，因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于各類加筋土工程中，然而單一的加固功能已經(jīng)難以滿足日益復(fù)雜工程的需求，也無(wú)法對(duì)加筋土工程內(nèi)部變形及破壞進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)預(yù)警，以避免安全事故的發(fā)生。因此，尋找安全有效地監(jiān)測(cè)預(yù)警方法具有重要意義。本文基于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的拉敏效應(yīng)，通過(guò)特定的生產(chǎn)工藝制作傳感型土工格柵，使其兼具加固及監(jiān)測(cè)預(yù)警雙重功能，同時(shí)

2、以傳感型土工格柵為研究對(duì)象，結(jié)合前期大量的室內(nèi)試驗(yàn)及理論分析，為實(shí)現(xiàn)其加固及監(jiān)測(cè)雙重功能，進(jìn)行了如下方面的研究:
　　(1)針對(duì)前期研制的傳感型土工格柵強(qiáng)度小、韌性低、電阻難以測(cè)量的問(wèn)題，改進(jìn)了格柵的生產(chǎn)方法與工藝，創(chuàng)新性的研制成功傳感型的機(jī)敏土工帶（后簡(jiǎn)稱機(jī)敏帶），具備較高的強(qiáng)度、韌性及準(zhǔn)確可靠的電阻測(cè)量值，并確定機(jī)敏帶基本的物理力學(xué)性能。結(jié)果表明，隨炭黑含量的增加機(jī)敏帶強(qiáng)度逐漸降低;蠕變曲線為典型衰減型，相同時(shí)間內(nèi)炭黑含量越高

3、蠕變變形較大;不同炭黑含量機(jī)敏帶的摩擦角及表觀粘聚力近似相等。
　　(2)針對(duì)機(jī)敏帶電阻穩(wěn)定性及拉敏性，研究了尺寸、溫度及應(yīng)力松弛因素的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同試樣尺寸，歸一化電阻隨應(yīng)變呈現(xiàn)出近似線性的增長(zhǎng)趨勢(shì)，且長(zhǎng)度尺寸越大，相同應(yīng)變下歸一化電阻隨越大，即應(yīng)變靈敏度越高;機(jī)敏帶的歸一化電阻-溫度曲線呈現(xiàn)出典型的PTC效應(yīng)，常溫下機(jī)敏帶具有良好的電阻穩(wěn)定性，溫度大于90℃后電阻增大顯著;機(jī)敏帶的應(yīng)力保持率-時(shí)間曲線符合典型的Maxwe

4、ll模型，開(kāi)始應(yīng)力降低速度快，隨后速度變慢，測(cè)定時(shí)間內(nèi)電阻保持率在75％以上，表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。
　　(3)模擬研究了地震疲勞作用下機(jī)敏帶的抗疲勞性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn):機(jī)敏帶的疲勞斷裂循環(huán)次數(shù)隨炭黑含量的增大而減小、隨著應(yīng)變的增大而減小;疲勞后，機(jī)敏帶的強(qiáng)度保持率隨應(yīng)變及震級(jí)的升高逐漸降低，機(jī)敏帶的拉敏性能出現(xiàn)靈敏度升高的現(xiàn)象。
　　(4)室內(nèi)試驗(yàn)研究了機(jī)敏帶的耐老化性能，分析了機(jī)敏帶在經(jīng)歷熱氧老化以及光老化后性能指標(biāo)的變化，發(fā)