20、天然纤维增强土的物理化学性质及回归模型研究

天然纤维增强土的物理化学性质及回归模型研究

在岩土工程领域，天然纤维增强土的应用越来越广泛。为了更好地理解和预测其性能，需要对天然纤维的物理化学性质进行深入研究，并建立有效的回归模型。本文将探讨天然纤维的物理化学性质，介绍一种新颖的贝叶斯非参数广义回归方法，并对相关实验结果进行讨论。

1. 材料基本指标

1.1 天然纤维的化学成分

• 纤维素 ：纤维素是一种有机聚合物，化学式为((C_6H_{10}O_5)_n)，是天然植物初生细胞壁的重要结构成分。它具有生物可降解性和亲水性，接触角为(20 - 30°)。纤维素通常与半纤维素、木质素等物质混合存在，对纤维的结构强度起关键作用，与纤维增强土的无侧限抗压强度（UCS）相关。
• 半纤维素 ：又称多糖，几乎存在于所有植物细胞壁中，是一种杂聚物。与结晶、高强度且抗水解的纤维素相比，半纤维素结构随机、无定形，强度较低，易被稀酸水解。半纤维素由(500 - 3000)个糖单元组成的短链构成，主要为纤维提供二次强度，并有助于从周围环境吸收水分，影响天然纤维的物理性质。
• 木质素 ：是一类复杂的有机生物聚合物，对形成细胞壁至关重要，能赋予细胞壁刚性且不易腐烂。木质素没有明确的一级结构，其主要功能是增强植物纤维的支撑力。它填充在纤维素和半纤维素之间的细胞壁空间，赋予细胞壁和整个植物机械强度，与植物茎中的水分传导和天然含水量有关，还能抵抗微生物侵蚀，使纤维在自然环境中存活更久。
• 灰分 ：与天然纤维的质地有关，是衡量植物中