第４１卷第３１期 ２ ０ １ ５年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨｌＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．４１ Ｎｏ．３１ Ｎｏｖ．２０１５ ・１７ｌ・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１５）３１—０１７１－０３ 天然植物纤维水泥基复合材料力学特性分析★ 张耀跃摘李昀阳 张忠强 崔 兵 ０７１０００） （河北大学建筑工程学院，河北保定要：指出植物纤维具有环保节能、保温防火、轻体防雷等优点，将其掺入混凝土中可以改善其脆性，延缓开裂，改变水泥基稻草 纤维复合材料的水灰比和纤灰比并加入ＣａＣ１：作为外加剂来制作试件，通过测量试件的静曲强度和观察试件断面的显微图像来 确定最优配合比，并分析了ＣａＣ１：对稻草纤维水泥基复合板材的微观影响，得出了一些结论。 关键词：植物纤维，静曲强度，水灰比，纤灰比 中图分类号：ＴＵ２０１．５ 文献标识码：Ａ ０ 引言 ． 济的发展，有大量的建筑物需要拆迁，会产生大量的建筑垃圾无 不仅造成了巨大的浪费，还占用了宝贵的土地资源，使用 改革开放以来，我国的经济建设取得了巨大成就的同时，资 法处理，可以对建筑垃圾进行回收处理，不仅节 源的消耗也在进一步上升，随着资源消耗进一步加大，我国的污 植物纤维水泥复合材料， 染问题也变得更加的严峻，不仅使我国的环境变得更加恶劣，而 约资源，还可以对建筑垃圾做到无害化处理，减少对环境的污染。对我国经济的可持续发展有着重大的意义， 且又制约着我国的经济发展。建材工业为我国经济的发展起到 发展植物纤维材料，了举足轻重的作用，大力发展建材工业还可以缓解我国的就业压 植物纤维水泥复合材料必定会成为我国新型材料发展的 力，提供更多的工作岗位。但是建材工业也消耗了大量的化石能 趋势 。源以及宝贵的土地资源，同时还产生了大量的污染，所以发展新 １ 试验概况 型材料成了建筑工业的当务之急。新型材料的生产以及使用应 １．１ 试件制作 该包括以下几点要求：首先，原材料应该多使用建筑废渣，以及生 活垃圾，从而可以减少使用天然资源；其次，在新型材料的生产加 工过程中，应该使用最新的生产技术，降低生产成本，以及不使用 有毒害的物质，以减少对环境的污染；最后，新型材料不能对人体 构成伤害，在满足经济性要求的同时，还要保证材料的其他使用 功能 ” 。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 表１试件配合比 砂 ３．３３ １．６６ Ｏ．９５ Ｏ．７６ ０ ３．３３ １．６６ ０．９５ ｋｇ Ｏ．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ 试件编号 水泥 粉煤灰 高岭土 ２．２９ ２．２９ ２．２９ ２，２９ ２．２９ ２．２９ ２．２９ ２．２９ 稻草 玻化微珠 外加剂 水 ０．１５ ０．１５ ０．１５ ０．１５ ０．１５ １．５０ １．５Ｏ １．５Ｏ ０．６９ ０．６９ ０．６９ Ｏ．６９ Ｏ．６９ Ｏ．６９ ０．６９ Ｏ．６９ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．Ｏ２７ １．２ ０．０２７ １．３ ０．０２７ １．４ ０．０２７ １．５ ０．０２７ １．６ ０．０２７ １．２ ０．０２７ １．３ ０．０２７ １．４ 我国作为农业大国，每年秋收以后，都会产生数以万计的农 作物废料。据官方的调查统计，一部分农作物废料当成牲口的饲 料，另一部分的农作物废料则当成了燃料，而绝大部分的农作物 废料几乎是直接焚烧，造成了巨大的环境污染。新型材料可以由 现有的材料中加入一定量的植物纤维，不仅节约了资源，而且还 可以减少能源的消耗，对保护环境也起到了积极的作用。对植物 纤维水泥复合材料 及其性能进行研究，意义重大。相比较现 有的纤维材料，如钢纤维，聚丙烯纤维，碳纤维等其他纤维，植物 纤维最大的特点就是取材方便，生产成本低，产量大。随着我国经 ９ １０ １１ １２ １３ ２．２９ ２．２９ ２．２９ ２．２９ ２．２９ Ｏ．６９ Ｏ．６９ Ｏ．６９ Ｏ．６９ ０．６９ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．３４ ０．７６ ０ ３．３３ １．６６ ０．９５ １．５Ｏ １．５０ １．１６ １．１６ １．１６ Ｏ．７６ ０．７６ ０．７６ ０．７６ Ｏ．７６ ０．Ｏ２７ １．５ ０．０２７ １．６ ０．０２７ １．２ Ｏ．Ｏ２７ １．３ ０．Ｏ２７ １．４ １４ ｌ５ ２．２９ ２．２９ ０．６９ Ｏ．６９ ０．３４ ０．３４ Ｏ．７６ ０ １．１６ １．１６ ０．７６ ０．７６ ０．０２７ １．５ ０．０２７ １．６ 依照表１中的配合比称量材料，然后将称量后的水与稻草纤 耗建筑研究起到示范促进作用。 参考文献： 践［Ｊ］．建设科技，２０１２（１７）：７８．８１． ［２］ 马晓云．建筑能耗模拟软件ｅＱＵＥＳＴ及其应用［Ｊ］．建筑热 能暖通空调，加０９，２８（６）：７８．８３． ［１］ 刘 洋．秦皇岛“在水一方”被动式房屋示范项目研究与实 ［３］ 王沣浩，王东洋，罗昔联．既有建筑围护结构能耗模拟及节 能分析［Ｊ］．建筑科学，２００７，２３（２）：２３－２６． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｐａｓｓｉｖｅ ｌｏｗ・ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｉｎ ｒｉｇｉｄ ａｒｅａｓ Ｗａｎｇ Ｙａｎｇｙａｎｇ Ｔａｏ Ｊｉｎ Ｒｅｎ Ｎａｎｎａｎ （Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉｌｉｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３０１ １ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｌｓ ｌｆａｔ ａｔ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｕｎｄｅａａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｌｆａｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ａｎｄ Ｇｅｒｍａｎ ｐａｓｓｉｖｅ ｈｏｕｓｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖ— ｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆＲｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ（Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｆｏｒ ６５％），ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ａｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅ￣ｆｌａｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ６５％ｏｆ ｅｎｅｒ． ｇＹ－ｓａｖｉｎｇ ａｔ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｊｉｌｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｇｅｒｍａｎｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｉｇｉｄ ａｒｅａ，ｐａｓｓｉｖｅ ｌｏｗ—ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ 收稿日期：２０１５—０８－２３ －ｋ：河北大学研究生创新资助项目 作者简介：张耀跃（１９９０－），男，在读硕士； 李昀阳（１９８９一），男，在读硕士； 张忠强（１９９０ ），男，在读硕士 崔兵（１９９０．），男，在读硕士 第４１卷第３１期 ２ ０ １ ５年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．３１ Ｎｏｖ． ２０１５ ・１７３・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１５）３１－０１７３－０２ 探讨基坑降水限量开采地下水保护城市水资源 杨天忠 （太原市节约用水办公室，山西太原０３００００） 摘要：分析了太原市目前气候状况下的自然水位变化情况，探讨了降水工程建设前期应掌握的技术、参数，并结合具体实例，提 出了合理的基坑降水方法和节水利用方案，以科学有效的保护城市水资源。 关键词：基坑降水，地下水，排水量，参数，施工 中图分类号：ＴＵ９９１．６４ 文献标识码：Ａ ０ 引言 随着城市建设发展，以及大型建筑物、道路、地下铁路等建 设，基坑开挖的面积、深度不断地增加；对基坑降水设计与施工的 要求也越来越高。如何科学的进行建筑基坑降水和有效地保护 地下水资源的开采和综合利用，逐步规范建筑工程降水对地下水 资源的破坏与浪费，从而使基坑降水做到降水而不排水或少排 在降水工程建设前期，须进行基坑抽水试验。要求建设单位 必须对工程所在的区域和场地进行水文地质勘察，掌握工程建设 场地及工程降水影响范围内的地下水赋存状况，明确地下水类 型、含水层与隔水层分布情况、地下水渗透性、地下水水位动态， 地下水的补给、径流、排泄以及地下水与地表水的关系等，为基坑 工程降水设计和施工提供详细的水文地质资料。 水，排水而不浪费，将是我们研究和探讨的新课题。 建筑工程降水设计方案应依据ＪＧＪ／Ｔ １１１— ８建筑与市政降 水工程技术规范、《岩土工程勘察报告》《抽水试验报告》《水文地 质手册》和《城市节约用水条例》的要求进行。必须做到以下五个 方面： １ 现气候状况下的自然水位变化情况 太原市许多工程项目降水大多采用管井降水，主要开采排放 第四纪孔深潜水，该市区范围内潜水含水层埋藏深度一般１５ ｍ 以上，部分在潜水和承压水之间隔水层薄弱地段，埋深在２０ ｍ左 右，这就要求降水井的深度设计以保护下部承压水为目的，避免 引起地下水流畅的水动力条件的变化以及地基土物理力学性的 改变。 １）在基坑开挖后地下基础结构施工期内，地下水动水位应保 持在基坑底以下０．５ ｍ～１ ｍ，严格控制地下水开采量，限量开采。 ２）基坑内深部承压水过大时应作止水帷幕墙渗透性稳定计 算并合理确定止水帷幕墙的截水深度，避免坑内外压差过大而导 致基坑底部隆起。 降水工程是岩土工程中对地下水进行水位和流量控制的唯 一有效手段，近几年根据市节水办对市区各地的降水调查发现， ３）降水期间要考虑周边邻近建筑物的沉降及地下管线的安 全，避免止水帷幕墙漏水而引起周边建筑物损坏。 ４）确保基坑边坡的稳定性和周边建筑物的安全，严格控制排 水量及井的深度（如表１所示）。 表１ 地下水控制方法适用条件表 方法名称 集水明排 土类 渗透系数 降水 ｍ／ｄ 深度／ｍ ７＜２０．０ ＜５ 水文地质特征 太原市范围内地下水资源匮乏紧缺，地下水位逐年连续下降。总 的发展趋势是水位埋深加大，降水排放不合理和地基土含水层的 破坏使水量逐步减少，其总体规律是：西起桃园路汾河一级阶地， 南北一线２０世纪９Ｏ年代潜水水位埋深于地表０．５ ｍ一１ ｍ左右， 到２００９年此段水位埋深２ ｍ～５ ｍ（近年略有回升）；向东建设路 南北一线，地下潜水水位由１Ｏ年前的８ ｍ～１０ ｍ，降至如今的 １５ ｍ左右，这除受东西向地形坡降的影响以外，大气降水量变化 并不太大。重要的是对节约水资源、保护水资源的节水意识淡 薄，造成降水中不合理的排放浪费了水资源。从长远城市发展角 度看这种现象已引起市区各地不同程度的地面沉降，据有关资料 表明河西、河东区沉降值不同而尤其以河西化工区沉降为最大。 截水 回灌 水 真空井点 降 喷射井点 管井 填土、粉土、 粘性土砂土 、Ｏ．单级＜６ 上层滞水或 １～２．０ 多级＜２０ 水量不大的潜水 １—２．０ ＜２０ ０．．粉土、砂土、碎石土、可 １溶岩破碎带 ０—２００ 、＞５ 含水丰富的潜水、 承压水、裂隙水 粘性土、砂土、粉土、碎 石土、岩溶岩 不限 不限 ２ 降水施工前应掌控的技术及参数 填土、碎石土、砂土、粉土 Ｏ．１—２００ 不限 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｐｌａｎｔ ｆｉｂｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ★ Ｚｈａｎｇ Ｙａｏｙｕｅ Ｌｉ Ｙｕｎｙａｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｏｎｇｑｉａｎｇ Ｃｕｉ Ｂｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｉｎｔ ｏｕｔ ｐｌａｎｔ ｆｉｂｅｒｓ ｈａｖｅ ｌｏｔｓ ｏｆ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｓｕｃｈ ａｓ：ｆｉｒｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｈｅａｔ ｐｒｅｓｅｒｖａ— ｔｉｏｎ，ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｌｉｈｔｇｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｉｔｓ ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｌａｙ ｃｒａｃｋｉｎｇ．Ｃｈａｎｇｅ ｗａｔｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｅ— ｍｅｎｔ ｍａｔｉｒｘ ｓｔｒａｗ ｉｆｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ａｎｄ ｉｆｂｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｉｏ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｊｏｉｎｉｎｇ ＣａＣ１２ ａｓ ａｄｍｉｘｔｕｒｅ，ｍｅａｓｕｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ＣｒｏＳＳ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｓｔａｔｉｃ ｍｕｓｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｉｍａｇｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ＣａＣ１２ ｆｏｒ ｓｔｒａｗ ｆｉｂｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｍａｔｉｒｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ，ｏｂｔａｉｎｓ ｓｏｍｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔ ｆｉｂｅｒ，ｓｔａｔｉｃ ｍｕｓｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｗａｔｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｉｏ，ｆｉｂｅｒ ｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｉｏ 收稿日期：２０１５—０８－２６ 作者简介：杨天忠（１９６３．），男，工程师