تاثیر الیاف بازالت و پلی‌پروپیلن بر مقاومت فشاری محدودنشده خاک رسی تثبیت‌شده با سیمان

با وجود مطالعات گسترده صورت گرفته در زمینه تثبیت شیمیایی معمولی با استفاده از سیمان، آهک، خاکستر بادی و غیره، تاکنون پژوهش‌های محدودی در مورد مقایسه رفتار مکانیکی خاک‌های تثبیت‌شده با سیمان و انواع مختلف الیاف انجام شده است. استفاده از الیاف در خاک فرصت های جدیدی را برای بهبود خصوصیات شکل پذیری و مقاومتی خاک های ضعیف و نرم فراهم می‌کند. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی تاثیر زمان عمل‌آوری، میزان رطوبت اولیه و درصد الیاف پلی‌پروپیلن (ppf) یا الیاف بازالت (bf) با یا بدون افزودن سیمان بر مقاومت فشاری محدودنشده (ucs) خاک رس است. نسبت‌های مختلفی از ppf یا bf با یا بدون سیمان به خاک رس اضافه شده و تاثیر آنها بر ucs مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن سیمان، ppf یا bf به خاک باعث افزایش قابل توجه مقاومت می شود. این افزایش برای تثبیت با سیمان برابر با 144 درصد، و همچنین برای تسلیح با الیاف ppf و bf به ترتیب برابر با 120 و 72 درصد بدست آمد،  همچنین مشاهده شد مقاومت نمونه‌های تقویت‌شده با ppf برای یک درصد خاص از الیاف، در حدود 5 برابر بیشتر از نمونه های تقویت‌شده با bf است.  با افزایش مقدار سیمان و زمان عمل‌آوری، مقاومت نمونه‌ها منجر  به افزایش این مقاومت تا حدود 80 درصد گردید. با این حال، کرنش محوری در لحظه گسیختگی برای نمونه‌های تثبیت‌شده با سیمان با افزایش زمان عمل آوری به میزان 26 درصد کاهش یافت. علاوه بر این، ترکیب ppf یا bf با سیمان موجب افزایش بیشتر مقاومت تک‌محوری نسبت به حالت های جداگانه الیاف و سیمان تا 7 درصد گردید.

effect of basalt and polypropylene fibers on unconfined compressive strength of a cement-stabilized clay soil

in the current study, the polypropylene fiber (ppf) and basalt fiber (bf) were used to enhance the shear strength of natural soil or cement stabilized soil specimens. the main objective of this research is investigating the effect of curing time, initial moisture content and ppf or bf with or without the addition of cement on the unconfined compressive strength (ucs) of clayey soil. it is found out that adding cement, ppf or bf to soil causes a remarkable increase in the ucs value. the ucs value of the ppf-reinforced specimens was observed more than that of bf-reinforced specimens. the ucs of specimens increases gradually as the cement content or curing time increases. however, the axial strain at failure for cement-stabilized specimens decreased with the increasing curing time. furthermore, it is concluded that the increase in the ucs of combined ppf or bf and cement inclusions is much more than the increase caused by them, individually. the fiber-reinforced specimens show a more ductile behavior than the natural soil or cement-stabilized specimens. the inclusion of fibers within the cement-stabilized specimens reduces the brittleness of the response and increases the ucs and axial strain at failure, significantly. the increase in the ucs of combined fiber and cement specimens is much more than the increase caused by fiber or cement, individually.