بررسی آزمایشگاهی اثر تثبیت سیمانی فصل مشترک خاک و ژئوتکستایل و ضخامت آن در مقاومت بیرون کشیدگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی /دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

یکی از مهمترین پارامترهای تحلیل و طراحی سیستم‌های خاک مسلح، مشخصات مکانیکی فصل مشترک بین خاک و مسلح کننده است. مشخصات مکانیکی فصل مشترک، تعیین کننده طول مهاری مسلح کننده در این سیستم‌ها است. در بسیاری از موارد، بدلیل عدم امکان تامین طول مهاری مورد نیاز، استفاده از خاک مسلح با محدودیت روبرو می‌شود. تقویت مشخصات مکانیکی فصل مشترک خاک و مسلح کننده، می‌تواند دامنه کاربرد این روش تسلیح خاک را گسترده‌تر نماید. در این تحقیق، اثر ایجاد لایه سیمانی در فصل مشترک مسلح کننده و ماسه بعنوان روشی برای تقویت مقاومت بیرون کشیدگی مسلح کننده و کاهش طول مهاری مورد نیاز در طراحی‌ها، بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. با توجه به اینکه ایجاد لایه سیمانی باعث افزایش ضخامت مسلح کننده شد، تاثیر افزایش ضخامت مسلح کننده در مقاومت بیرون کشیدگی آن از خاک نیز بررسی شد. آزمایش‌ها در دستگاه مخصوص بیرون کشیدن مسلح کننده از خاک صورت گرفت. در این آزمایش‌ها، با قرار دادن لایه‌های ماسه در هر رویه مسلح کننده اشباع به همراه 1/5 گرم بر سانتی‌متر مربع سیمان و عمل آوری آن، دو لایه سیمانی در هر دو طرف مسلح کننده ایجاد گردید. نمونه‌های مسلح کننده با ضخامت‌های مختلف آزمایش شده و نتایج مقاومت بیرون کشیدگی آنها مقایسه گردید. نتایج این بررسی‌ها نشان داد که تثبیت سیمانی مسلح کننده‌ها باعث افزایش مقاومت بیرون کشیدگی آنها می‌شود. همچنین در مسلح کننده‌های مشابه، افزایش ضخامت مسلح کننده باعث افزایش مقاومت بیرون کشیدگی آنها می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Laboratory Investigation of the Effect of the Cement Treatment of the Interface and the Thicknesses of Reinforcement on its Pull-out Capacity

نویسندگان [English]

  • ahad ouria 1
  • Sabah Emami 2
  • Saeed Karamzadegan 2
1 Department of Civil Engineering،Faculty،University of mohaghegh ardabili
2 University of Mohaghegh Ardabili
چکیده [English]

Mechanical specification of the interface of soil and reinforcement is one of the most important parameters of the design and construction of reinforced soil systems. Anchorage length of the reinforcement is determined based on the soil-reinforcement interface parameters. Required long anchorage lengths restricts the application of reinforced soil systems. Improving the mechanical parameters of the soil-reinforcement interface could be used to develop the applications of reinforced soil structures in projects with limited space. In this research, the cement treatment of the interface of the soil and reinforcement was employed to improve the pull-out capacity of the reinforcement and consequently to reduce the anchorage length. The effect of the cement treatment on the pull-out capacity of the reinforcement was studied in the laboratory. Also, the effect of the increased thicknesses of the reinforcements resulted from the cemented layers adhered to the reinforcement surface was investigated. The laboratory tests conducted using specially developed pull-out test device. The tests conducted on high-strengths woven geotextiles with different thicknesses with both pristine and cement treated interfaces. Cement treatment carried out with 1.5 g/cm2 portland cement sprayed on water saturated geotextile. The results of tests conducted on pristine reinforcements with different thicknesses showed that increasing the thicknesses of the reinforcements increase the pull-out capacity. Also, the cement treatment increases the pull-out capacity of reinforcements. The results of this study show that cement treatment of the interface of soil and reinforcement increases the pull-out capacity of the reinforcement in two different mechanisms by increasing the thicknesses of the reinforcement and creating a rough surface on the reinforcement with higher interface friction angle.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced soil
  • Pull-out
  • Geotextile
  • Cement treatment
  • Interface

مراجع

[1] Toufigh, V., Saeid, F., Toufigh, V., Ouria, A., Desai, C.,S., Saadatmanesh, H., “Laboratory study of Soil-CFRP interaction using pull-out test ” Geomechanics and Geoengineering,.
[2] Ouria A., V., Desai, C., Toufigh, V., & Saadatmanesh, H., “Finite element analysis of a CFRP reinforced retaining wall” Geomechanics and Engineering, 10(6), pp. 757-774, 2016.
[3] Racan, Grediacm M., Gourves, R., “Pull-out response of corrugated geotextile strips” Geotextiles and Geomembranes, 21 pp. 265-288, 2008.
[4] Taghavi, S.H.S., Mosallanezhad, M., “Experimental analysis of large-scale pullout tests conducted on polyester anchored geogrid reinforcement systems” Canadian Geotechnical Journal, 54(5) pp.621-630,2017.
[5] Ebadi, M., Habibagahi, G., Hataf, N., “Effect of cement treatment on soil non-woven geotextile interface”, Scientia Iranica, A22(1) pp. 69-80,2015.
[6] Toufigh, V., Ouria, A., Desai, C.S., Javid, N., Toufigh, V., Saadatmanesh, H., “Interface behavior between carbonfiber polymer and sand” Journal of Testing and Evaluation, 44(1) pp. 385-390, 2015.
[7] Ouria, A., and Mahmoudi, Laboratory and numerical modeling of strip footing on geotextile-reinforced sand with cement-treated interface, Geotextiles and Geomembranes, 46(1) pp. 29-39, 2018.
[8] Colombo, I.G., Magri, A., Zani, G., Colombo, M., di Prisco, M., “Erratum to: textile reinforced concrete: experimental investigation on design parameters” Materials and Structures, 46 (11) pp. 1953-1971, 2013.
[9] Li, H., Chen, H., Liu, L., Zhang, F., Han, F., Lv, T., Zhang, W., Yang, Y., “Application design of concrete canvas (CC) in soil reinforced structure” Geotextiles and Geomembranes, 44, pp. 557-567, 2016.
[10] Xiaoqiang, G., Yuanwen, H., Maosong, H.,” Critical state shear behavior of the soil-structure interface determined by discrete element modeling” Particuology, 35, pp. 67-75, 2017.
[11] Saberi, M., Annan, C. D., Konrad, J. M., “Constitutive modeling of gravelly soil–structure interface considering particle breakage, Journal of Engineering Mechanics, 143(8) pp. 4017044-1-14, 2017
[12] Jing XY., Zhou WH., Zhu HX., Yin ZY., Li Y. “On the interface shearing behavior between granular soil and artificial rough surfaces” In: Ferrari A., Laloui L. (eds) Advances in Laboratory Testing and Modelling of Soils and Shales (ATMSS). ATMSS 2017. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering. Springer, Cham, pp. 437-444, 2017
[13] Li-ming, H., Jialiu, P., “Testing and modeling of soilstructure interface” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 130(8), pp. 851-860, 2004
[14] icek, E., Guler, E., Yetimoglu, T., “Effect of reinforcement length for different geosynthetic reinforcements on strip footing on sand soil” Soils and Foundations, 55(4), pp. 661–677, 2015
[15] Karamzadegan, S., Ouria, A. “Effect of the wall friction and the overlaying soil height on the soil-steel strip interface in pull-out tests” 3rd International and 7th National Conference on Modern Materials and Structures in Civil Engineering, Hamedan, Iran, 2018
[16] Perkins, S. W., Cuelho, E.V. “Soil-geosynthetic interface strength and stiffness relationships from pullout tests.” Geotechnical and Geological Engineering, 28(6), pp. 791- 804, 2010.
[17] ASTM D5199-12(2019), “Standard test method for measuring the nominal thickness of geosynthetics.” ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 52، شماره 11
بهمن 1399
صفحه 2831-2846

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار