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摘要
风积沙储量丰富，分布广泛，取材方便，在沙漠地区已将其作为建筑材料应用于铁路路基及沙害防治工程建设之中。通过添加纤维能够实现提升风积沙水泥基材料的物理力学性能以满足工程服役要求。为了揭示纤维增强风积沙水泥基材料在环境应力及工程服役荷载作用下的应力应变性能，评价纤维对风积沙水泥基材料的加筋效果，开展聚丙烯纤维增强风积沙水泥基材料三轴试验，通过改变纤维的掺量以及侧向围压的大小，分析应力应变曲线特征值的变化规律，探究材料的变形及破坏规律。研究结果表明：试件破坏时的裂缝发展方向与轴向的夹角随围压增大由0°到90°逐渐过渡。与无围压作用下试件的应力应变曲线存在明显峰值点这一特点相比，三向应力共同作用时曲线的下降段变得舒缓，当围压超过15 MPa时，曲线会一直上升至试验结束。随纤维掺量的提升，试件的峰值应力先升后降，掺量0.5%时为最大值，与不掺纤维的对照组相比其峰值应力提升了17.3%～27.4%；在以上试验数据的基础上，推演出聚丙烯纤维增强风积沙水泥基材料的应力应变本构方程。研究成果对纤维增强风积沙水泥基材料在沙漠铁路建设中的工程应用具有借鉴和参考价值。
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单位建筑工程学院; 石河子大学
