Experimental Study on Creep Properties of Polyester Geogrid at Low Temperature Cheng Wei-guo Chang Jun-de2, Zhang-bin2,Wang En-liang2 (1. Jiangsu UniSure Block Co.,Ltd,,Jiangsu Nanjing ,China ,210005 (2. Heilongjiang Seasonal Frozen Soil Region Engineering Frozen Soil Key Laboratory，Harbin，China，150078）Abstract:The lab testing for creep was conducted on polyester geogrid S5050 at low temperature.It is concluded from the test results that：(1)roperties of polyester geogrid S5050 is relating to the load and temperature.(2) The creep is increacing with the load increacing and decreasing with the temperature decreasing.The creep at 20℃ is less then that is at below 0℃. Keyword: polyester geogrid low temperature creep 涤纶土工格栅低温蠕变特性试验研究 程卫国1 常俊德2 张滨2 汪恩良2 （黑龙江 哈尔滨 150080） 1 前言 土工格栅在土体中长期受到稳定拉伸力的作用，在这种拉伸力的作用下，格栅的变形将会跟着时间的增大而不断增大，这种现象称之为蠕变，如果作用于筋材上的力值足够大，时间足够长，格栅变形将会超过允许变形值，造成加筋土体的破坏，因此格栅的蠕变强度是设计中一定要考虑的一项指标。 在北方寒冷地区的冬季，土体温度一直处在0℃~ -20℃，在这样的温度下使用格栅，就一定要考虑低温对格栅蠕变性能的影响。汪恩良[1]等人对塑料土工格栅在低温条件下的蠕变特性进行了研究，根据结果得出：当环境和温度为-20℃时，塑料土工格栅的蠕变量在100h后基本稳定，而在相同的荷载水平下，当环境和温度为20℃时，塑料土工格栅的蠕变量在1000h后依然没有稳定的迹象，可见低温对塑料土工格栅蠕变有很大影响。 涤纶土工格栅常作为加筋材料大范围的应用在公路、水利、铁路和城市建设等行业中，虽然应用广泛，但是关于涤纶土工格栅在低温条件下的蠕变特性却未见报道，本文通过室内试验的方法，着重研究涤纶土工格栅在低温条件下的蠕变特性，揭示涤纶土工格栅的低温蠕变特性。 蠕变测试参照《土工合成材料测试规程》SL/T235-1999Table 1 Physical and mechanics parameter of polyester geogrid for testing 规格 型号 材质 强度/ kN/m 断裂伸长率 /% 网格尺寸 /mm 纵向 纵向 S5050 涤纶 纤维 ≥45 ≤12 25.4×25.4 2.3试验条件 本次试验选择3个荷载水平，分别为：5%Pmax、10% Pmax和15% Pmax； 选择4个试验温度，分别为：-20℃、-10℃、0℃和20℃。 2.4 试验过程 1、首先将试样裁剪成宽15cm（包含5根纵向肋条），长200cm的试样； 2、将试样安装到夹具上，调平杠杆后，将超出的部分剪断，把杠杆的砝码端抬起，并用垫块固定位置，以保证在预拉荷载施加前保持试样处于未受力的状态； 3、安装好位移传感器并连接好数采； 4、将室内温度调整到相应的试验温度，稳定6h后，启动数采，施加预拉荷载，同时量测初始长度，试验开始； 5、试验进行1000h后，更换试样，更改温度，重开试验。 3 试验结果整理与分析 根据试验结果绘制S5050型涤纶土工格栅蠕变曲线型涤纶土工格栅蠕变特性曲线 Creep characteristic curve of polyester geogrid S5050 at 20℃ 图2 0℃时S5050型涤纶土工格栅蠕变特性曲线 Creep characteristic curve of polyester geogrid S5050 at 0℃ 图3 -10℃时S5050型涤纶土工格栅蠕变特性曲线 Creep characteristic curve of polyester geogrid S5050 at -10℃ 图4 -20℃时S5050型涤纶土工格栅蠕变特性曲线 Creep characteristic curve of polyester geogrid S5050 at -20℃ 如图1~图4所示，在各试验温度下，格栅的蠕变都随着荷载水平的增加而增大，同时具有相同的变化趋势；蠕变曲线可以明显的分成两个变化过程，在100h前，蠕变曲线呈近似幂函数趋势变化，100h后近似呈直线关系。 将试验结果进行进一步整理，绘制格栅分别在1min、10h和1000h时蠕变变形与荷载关系曲线min时变形与荷载曲线 Deformation vs. load curve of polyester geogrid S5050 at 1min 图6 S5050型涤纶土工格栅在10h时变形与荷载曲线 Deformation vs. load curve of polyester geogrid S5050 at 10h 图7 S5050型涤纶土工格栅在1000h时变形与荷载曲线 Deformation vs.load curve of polyester geogrid S5050 at 1000h 图5~图7所示曲线反映出，在相同的荷载水平下，随着温度的降低蠕变变形逐渐变小；同时20℃时变形随荷载增加的速率要明显高于其它温度，可见S5050涤纶土工格栅在负温条件下的蠕变特性与常温下的蠕变特性有明显不同。 为了更清楚的反映出温度对S5050涤纶土工格栅蠕变的影响，绘制S5050型涤纶土工格栅分别在1min、10h和1000h时蠕变变形与温度关系曲线min时变形与温度曲线 Deformation vs.temperature curve of polyester geogrid S5050 at 1min 图9 S5050型涤纶土工格栅在10h时变形与温度曲线 Deformation vs.temperature curve of polyester geogrid S5050 at 10h 图10 S5050型涤纶土工格栅在1000h时变形与温度曲线 Deformation vs.temperature curve of polyester geogrid S5050 at 1000h 如图8~图10所示，S5050型涤纶土工格栅的变形随温度的升高而增大，在同一荷载水平上，在不同的温度区间，增大的速率不一样；当温度在0℃以下时，荷载水平对变形增大速率影响不大，但当温度在0℃以上时，荷载水平对变形增大速率的影响明显。可见低温度的环境可以有明显效果地的减小S5050型涤纶土工格栅的蠕变。 4 结论 根据对试验结果的分析，能得出以下结论： 1、S5050型涤纶土工格栅的蠕变特性与荷载大小、环境和温度的高低有关，蠕变变形随着荷载的增大而增大，随着温度的降低而减少；负温环境条件下，S5050型涤纶土工格栅的蠕变量明显低于其在常温条件下的蠕变量。 2、在相同温度、相同荷载条件下，S5050型涤纶土工格栅的蠕变曲线明显的分为两个部分，即在100h前呈幂函数关系，在100h后呈近似直线型涤纶土工格栅的瞬时蠕变变形随荷载水平的增加而近似成直线关系增大，但增大速率随着温度的降低呈现逐渐减小的趋势。 4、S5050型涤纶土工格栅的瞬时蠕变变形随温度的升高而增大，在同一荷载水平上，在不同的温度区间，增大的速率不一样；温度在0℃以下时，荷载水平对变形增大速率影响不大，但当温度在0℃以上时，荷载水平对变形增大速率的影响明显。 参考文献： [1] 汪恩良，徐学燕，常俊德等. 冻融循环对塑料土工格栅拉伸性能的影响[J](4): 646－651. [2] 王钊. 土工合成材料的蠕变试验[J]. 岩土工程学报,1994, 16(6): 96－102. [3] SL/T235-1999，土工合成材料测试规程[S].. 土工合成材料的蠕变特性和试验方法[J]. 岩土力学,2004, 20(5): 723－727 1

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