ZZLS生态护坡材料的劣化及其相关特性试验研究

论文摘要

本论文所研究的ZZLS绿色生态护坡材料是一种强度高、抗侵蚀能力强，且草、花、灌木等植被均可生长的“人造土壤”，能将护坡与绿化两道工序合二为一，加快建设速度和降低护坡绿化的综合造价，因此ZZLS绿色生态护坡材料是一种新型的生态环境材料。 目前所有的研究都集中生态护坡材料单一的性能方面，比如成型机理、植生机理、护坡机理以及生态机理等，并没有把这些机理有机地统一起来进行系统分析；在国内对于生态材料研究还处于刚刚起步阶段，尚无人通过强度、声波波速、回弹值之间的关系来研究生态材料的宏观和微观特性；并且材料是一种新型的生态材料，大多数研究方向还停留在材料的前期研究(植生机理、护坡机理、生态机理等)，还没有人研究生态材料的劣化、耐久性以及寿命这些材料的长期性能研究。本文试图通过室内试样和原状试样的室内伺服机压力试验和非破损检测技术，以及室内加速试验和灰色模型预测方法等对ZZLS材料的特性做较为深入的研究，更好的应用于生产实践。 本论文研究的内容主要有： (1)详细系统地阐述了ZZLS绿色生态护坡材料的组成、施工流程、材料成型机理、植生机理、强度增长机理、护坡机理、生态环境效应、植被选择原则及类型、材料的智能喷灌技术等性能的研究，并通过野外种植试验和生态停车场的成功应用，进一步说明ZZLS材料是一种新型的、多功能的绿色生态护坡材料。 (2)介绍了常见材料的破坏因素，进而分析研究ZZLS材料的破坏因素，并引进循环劣化疲劳累积理论来分析ZZLS材料破坏的特点，进行了ZZLS材料的强度试验、声波试验、回弹试验以及干湿循环试验设计。 (3)通过室内制备ZZLS不同系列材料的试件和现场取得的原状试样，在室内进行了抗压强度试验，详细地分析材料的应力—应变过程及曲线特点，同时研究抗压强度与水泥质量掺量之间的关系；在室内试验中，用非破损的声波和回弹测试技术，对ZZLS材料强度进一步做出研究，并系统研究了声波波速、回弹值与抗压强度的关系，并对其规律进行了分析和讨论。 (4)在室内进行加速劣化试验，由于ZZLS材料是一种复合材料，在自然环境中劣化的因素有很多不确定因素，抓住影响材料劣化的主要环境因素温度、湿度的变化引起的干湿交替。随着循环次数的变化，对ZZLS材料的宏观现象的变化的特点进行详细描述，并总结出试件质量损失、强度损失、劣化损伤变量与循环次数之间的规律特征。

论文目录

• 第1章 序论
• 1.1 引言
• 1.2 生态护坡的理念和意义
• 1.3 生态护坡国内外研究状况
• 1.4 生态护坡相关理论的进展
• 1.5 材料的劣化、耐久性与寿命
• 1.6 本文研究的思路
• 1.7 本文研究的主要内容
• 第2章 ZZLS绿色生态护坡材料性质分析
• 2.1 引言
• 2.2 ZZLS材料的组成及施工流程
• 2.3 成型机理
• 2.4 植生机理
• 2.5 强度增长机理
• 2.6 护坡机理
• 2.7 生态环境效应
• 2.8 植物选型原则及种类
• 2.9 智能喷灌技术
• 2.10 生态护坡材料的应用
• 2.11 本章小结
• 第3章 ZZLS材料的劣化机理及实验方法
• 3.1 引言
• 3.2 常见材料的破坏原因
• 3.3 循环劣化疲劳实验的累积理论
• 3.4 试验设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 ZZLS材料强度试验和非破损检测试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 强度室内试验
• 4.3 超声波测试技术
• 4.4 回弹测试技术
• 4.5 强度与声波波速回归分析
• 4.6 超声-回弹综合法
• 4.7 本章小结
• 第5章 影响ZZLS材料劣化的循环试验研究
• 5.1 引言
• 5.2 质量损失试验
• 5.3 强度损失试验
• 5.4 材料劣化超声波测量
• 5.5 本章小结
• 第6章 ZZLS材料劣化的灰色预测
• 6.1 引言
• 6.2 灰色系统理论
• 6.3 灰色模型GM（1，1）的基本理论
• 6.4 GM（1，1）模型的预测步骤
• 6.5 GM（1，1）模型的改进
• 6.6 预测结果的比较
• 6.7 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 论文发表与科研情况