อิทธิพลร่วมระหว่างเส้นใยกับตาข่ายเสริมกำลังต่อสมบัติกำลังและการเสียรูปของทรายในการทดสอบแรงอัดสามแกน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
โครงสร้างทางวิศวกรรมเทคนิคธรณีมักใช้ทรายเป็นวัสดุถมในหลายกรณี ทรายที่ใช้อาจมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่ไม่เพียงพอหรืออาจมีการเสียรูปที่มากเกินไปจึงจำเป็นต้องทำการเสริมกำลังเสียก่อน การเสริมกำลังที่นิยมใช้มีด้วยกัน 2 รูปแบบ กล่าวคือ 1) การผสมทรายกับเส้นใย และ 2) การเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังพอลิเมอร์เป็นชั้น ๆ งานวิจัยในอดีตส่วนใหญ่สนใจศึกษาอิทธิพลของการผสมทรายกับเส้นใย และอิทธิพลของการใช้ตาข่ายเสริมกำลังแยกกรณีกัน งานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาสมบัติกำลังและการเสียรูปของทรายที่ผสมกับเส้นใยและเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังเข้าด้วยกันโดยทำการทดสอบแรงอัดสามแกนแบบระบายน้ำ ตัวอย่างทดสอบถูกทำให้อิ่มตัวด้วยน้ำด้วยระบบแรงดันสุญญากาศสองชั้นและใช้การอัดตัวอย่างจากภายในตัวอย่างด้วยแรงสุญญากาศบางส่วนเท่ากับ 30 60 และ 85 กิโลปาสคาล ตัวอย่างทดสอบจำแนกได้เป็น 4 ชนิด ได้แก่ 1) ทรายไม่เสริมกำลัง 2) ทรายเสริมกำลังด้วยเส้นใย 3) ทรายเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลัง และ 4) ทรายเสริมกำลังด้วยเส้นใยและตาข่ายเสริมกำลัง อัตราส่วนผสมเส้นใยที่ใช้เท่ากับร้อยละ 0 ถึง 1 โดยมวลแห้ง การเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังใช้ตาข่ายจำนวน 3 ชั้น ผลการทดสอบนำมาวิเคราะห์ค่ากำลังรับแรงอัดสูงสุด ค่ามุมเสียดทานภายในทราย ค่าโมดูลัสซีแคนท์ (E’50) และค่าอัตราส่วนปัวซองเฉลี่ย (ν50) แล้วทำการเปรียบเทียบสมบัติกำลังและการเสียรูปจากการศึกษาพบว่า การผสมทรายกับเส้นใยจะทำให้ 1) ตัวอย่างเกิดการขยายตัวด้านข้างมากขึ้นเมื่อรับแรงอัดในแนวดิ่ง และ 2) ความเชื่อมแน่นและมุมเสียดทานภายในเพิ่มขึ้น ดังนั้นเมื่อนำตาข่ายเสริมกำลังมาใช้ร่วมกันจึงทำให้ 1) เกิดแรงในตาข่ายเสริมกำลังที่มากขึ้นซึ่งจะทำให้เกิดแรงโอบรัดภายในมากขึ้น และ 2) มุมเสียดทานภายในที่มากขึ้นจะทำให้กำลังรับแรงอัดของทรายเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังมีค่ามากขึ้น ดังนั้นการเสริมกำลังทรายด้วยการผสมกับเส้นใยร่วมกันการใช้ตาข่ายเสริมกำลังสามารถปรับปรุงสมบัติกำลังและการเสียรูปได้ดีกว่าการใช้การเสริมกำลังด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งเพียงอย่างเดียว
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
S. M. Haeri, R. Noorzad, and A. M. Oskoorouchi, “Effect of geotextile reinforcement on the mechanical behavior of sand,” Geotextiles and Geomembranes, vol. 18, no. 6, pp. 385–402, 2000.
N. C. Consoli, J. P. Montardo, M. Donato, and P. Prietto, “Effect of material properties on the behaviour of sand cement fibre composites,” Ground Improvement, vol. 8, no. 2, pp.77–90, 2004.
E. Ibraim and S. Fourmont, “Behaviour of sand reinforced with fibres,” Soil Stress-Strain Behavior: Measurement, Modeling and Analysis, pp. 807–818, Springer, 2007.
N. Consoli, P. D. M. Prietto, and L. A. Ulbrich, “Influence of fiber and cement addition on behavior of a sandy soil,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 124, no. 12, pp. 1211–1214, 1998.
N. C. Consoli, J. P. Montardo, M. Donato, and P. D. M. Prietto, “Effect of material properties on the behaviour of sand-cement-fiber composites,” Ground Improvement, vol. 8, no. 2, pp. 77–90, 2004.
C. A. Anagnostopoulos, D. Tzetzis, and K. Berketis, “Shear strength behaviour of polypropylene fibre reinforced cohesive soils,” Geomechanics and Geoengineering, vol. 9, no. 3, pp. 241-251, 2013.
A. J. Choobbasti, S. S. Kutanaei, and M. Ghadakpour, “Shear behavior of fiberreinforced sand composite,” Arabian Journal of Geosciences, vol. 12, no. 157, 2019.
A. N. Sommers and B. V. S. Viswanadham, “Centrifuge model tests on the behavior of strip footing on geotextile-reinforced slopes,” Geotextiles and Geomembranes, vol. 27, no. 6, pp. 497–505, 2009.
S. Sutjai and W. Kongkitkul, “Effects of covering ratio and vertical spacing of biaxial geogrid on the compressive strength of reinforced sand,” Engineering Journal Chiang Mai University, vol. 27, no.1, pp. 198-211, 2020 (in Thai).
C. N. Liu, K. H. Yang, and M.D. Nguyen, “Behavior of geogrid reinforced sand and effect of reinforcement anchorage in large-scale plane strain compression,” Geotextiles and Geomembranes, vol. 42, no. 5, pp. 479-493, 2014.
O. Sumanuschai and W. Kongkitkul, “Effects of tensile strength and spacing of biaxial geogrids on the compressive strength and deformation of reinforced sand,” in Proceedings of the 25th National Convention on Civil Engineering, Chonburi, Thailand, July 15–17, 2020. (in Thai)
U. Aqil, “Strength and deformation characteristics of recycled concrete aggregate as backfill material,” M.Eng. Thesis, University of Tokyo, 2004.
C. Li, “Mechanical response of fiber-reinforced soil,” Ph.D. Dissertation, The University of Texas at Austin, 2005.
G. L. S. Babu, A. K. V. Vasudevan, and S. Haldar, “Numerical simulation of fiber-reinforced sand behavior,” Geotextiles and Geomembranes, vol. 26, no.2, pp. 181–188, 2008.