Wpływ parametrów włókien naturalnych i syntetycznych na wzmocnienie gruntów w nasypach

Grzybowska-Pietras, Joanna; Kokocińska-Pakiet, Elżbieta

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ parametrów włókien naturalnych i syntetycznych na wzmocnienie gruntów w nasypach

Autorzy

Grzybowska-Pietras Joanna , Kokocińska-Pakiet Elżbieta

Identyfikatory

Warianty tytułu

Influence of natural and synthetic fibres on soil reinforcement in embankments

Języki publikacji

Abstrakty

Zbrojenie gruntów najczęściej jest definiowane jako technika poprawiania właściwości inżynierskich gruntu. Nie jest to idea naszych czasów. Wzmacnianie gruntów to pomysł naszych przodków pochodzący ze starożytności. Początkowo do gruntów dodawano w tym celu włókna naturalne oraz słomę. W czasach nowożytnych wraz z rozwojem techniki i coraz szerszym zastosowaniem polimerów zaczęto również stosować włókna syntetyczne. Ponieważ coraz częściej różne techniki poprawy jakości gruntów przyciągają uwagę geotechników, artykuł ten ma na celu przybliżenie czytelnikom problematyki zastosowania włókien naturalnych i syntetycznych jako dodatków do gruntu. Funkcja włókna ma tu znaczenie wzmacniające i zmieniające m.in. właściwości wytrzymałościowe (mechaniczne) tak zmodyfikowanych gruntów. Poniższy artykuł przedstawia przegląd zrealizowanych na świecie badań oraz omawia korzyści z zastosowania włókien i możliwe problemy, jakie mogą się pojawić w wyniku stosowania różnych rodzajów włókien naturalnych i/lub syntetycznych w zbrojeniu kompozytu gruntowego.

Increasingly, various soil quality improvement techniques attract the attention of geotechnicians. This article aims to present the problems of using natural and synthetic fibres as soil additives. The function of fibre is to reinforce and change the strength (mechanical) properties of thusly modified soils, among others. The article reviews the research carried out in the world in this field as well as discusses the benefits of using fibres and possible problems that may arise as a result of using various types of natural and/or synthetic fibres for the reinforcement of a soil composite.

Słowa kluczowe

wzmocnienie gruntu nasyp włókno naturalne włókno syntetyczne

natural synthetic fibres soil reinforcement embankments

Wydawca

ELAMED Media Group

Czasopismo

Magazyn Autostrady

Rocznik

2020

Tom

Nr 3

Strony

30--38

Opis fizyczny

Bibliogr. 42 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Grzybowska-Pietras Joanna

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

autor

Kokocińska-Pakiet Elżbieta

Politechnika Opolska

Bibliografia

1. Ahmad, D. 2010. “Potential of Coir Fibres as Soil Reinforcement” 2 (November 2015): 95–106.
2. Baets, S. De, J. Poesen, B. Reubens, K. Wemans, J. De Baerdemaeker, and B. Muys. 2008. “Root Tensile Strength and Root Distribution of Typical Mediterranean Plant Species and Their Contribution to Soil Shear Strength.” Plant and Soil 305 (1–2): 207–26. https://doi.org/10.1007/s11104-008-9553-0.
3. Broda, J., J. Grzybowska-Pietras, G. Nguyen, A. Gawlowski, R. Laszczak, and S. Przybylo. 2017. “Application of Recycled Fibres and Geotextiles for the Stabilisation of Steep Slopes.” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 254 (19): 0–6. https://doi.org/10.1088/1757-899X/254/19/192005.
4. Bzówka, Joanna (Politechnika Śląska). 2015. “Wybrane Techniki Wzmacniania Słabego Podłoża Gruntowego w Budownictwie Komunikacyjnym.” INŻYNIERIA MORSKA I GEOTECHNIKA 3: 416–22.
5. Changizi, Foad, and Abdolhosein Haddad. 2014. “Stabilization of Subgrade Soil for Highway by Recycled Polyester Fiber.” Journal of Rehabilitation in Civil Engineering 2 (1): 93–105. https://doi.org/10.22075/jrce.2014.215.
6. Changizi, Foad, and Abdolhosein Haddad. 2017. “Effect of Nanocomposite on the Strength Parameters of Soil.” KSCE Journal of Civil Engineering 21 (3): 676–86. https://doi.org/10.1007/s12205-016-1471-8.
7. Choudhary, A K, J N Jha, and K S Gill. 2010. “A Study on Cbr Behavior of Waste Plastic Strip Reinforced Soil.” Emirates Journal for Engineering Research 15 (1): 51–57.
8. Consoli, N. C., M. D.T. Casagrande, and M. R. Coop. 2007. “Performance of a Fibre-Reinforced Sand at Large Shear Strains.” Geotechnique 57 (9): 751–56. https://doi.org/10.1680/geot.2007.57.9.751.
9. Fan, Chia Cheng, and Chih Feng Su. 2009. “Effect of Soil Moisture Content on the Deformation Behaviour of Root-Reinforced Soils Subjected to Shear.” Plant and Soil 324 (1): 57–69. https://doi.org/10.1007/s11104-008-9856-1.
10. Grzybowska-Pietras, Joanna, and Anna Juzka. 2019. “Wykorzystanie Odpadowych Włókien Syntetycznych i Wełny Do Zastosowań w Inżynierii Lądowej.” Przegląd Budowlany 10: 81–84.
11. Hejazi, Sayyed Mahdi, Mohammad Sheikhzadeh, Sayyed Mahdi Abtahi, and Ali Zadhoush. 2012. “A Simple Review of Soil Reinforcement by Using Natural and Synthetic Fibers.” Construction and Building Materials 30: 100–116. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.11.045.
12. Kalita, D. M., I. Mili, H. Baruah, and I. Islam. 2016. “Comparative Study of Soil Reinforced with Natural Fiber, Synthetic Fiber and Waste Material.” International Journal of Latest Trends in Engineering and Technology 7 (4): 284–90. http://www.ijltet.org/journal/145945122443.pdf.
13. Kaur, Arshdeep, and Arvind Kumar. 2014. “Bearing Capacity of Eccentrically-Obliquely Loaded Footings Resting on Fiber-Reinforced Sand.” Geotechnical and Geological Engineering 32 (1): 151–66. https://doi.org/10.1007/s10706-013-9699-2.
14. Krishna Rao, S. V., and Ahmed M.A. Nasr. 2012. “Laboratory Study on the Relative Performance of Silty-Sand Soils Reinforced with Linen Fiber.” Geotechnical and Geological Engineering 30 (1): 63–74. https://doi.org/10.1007/s10706-011-9449-2.
15. Łęcki ; Dojcz. 2008. “Problematyka Oraz Sposoby Stabilizacji i Wzmacniania Gruntów Budowlanych.” Instytyt Techniki Budowlanej, 1–17.
16. Li, C., and J. G. Zornberg. 2008. “Validation of Discrete Framework for the Design of Fiber-Reinforced Soil.” In Geosynthetics Research and Development in Progress, 1–7. Reston, VA: American Society of Civil Engineers. https://doi.org/10.1061/40782(161)19.
17. Li, Jian, Chaosheng Tang, Deying Wang, Xiangjun Pei, and Bin Shi. 2014. “Effect of Discrete Fibre Reinforcement on Soil Tensile Strength.” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 6 (2): 133–37. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2014.01.003.
18. Mali, Shivanand, and Baleshwar Singh. 2014. “Strength Behaviour of Cohesive Soils Reinforced with Fibers.” International Journal of Civil Engineering Research 5 (4): 2278–3652. http://www.ripublication.com/ijcer.htm.
19. Masoumi, Esmaeil, Seyed Mehdi Abtahi Forooshani, and Farzad Abdi Nian. 2013. “Problematic Soft Soil Improvement with Both Polypropylene Fiber and Polyvinyl Acetate Resin.” Geotechnical and Geological Engineering 31 (1): 143–49. https://doi.org/10.1007/s10706-012-9575-5.
20. Mickovski, S. B., and L. P.H. van Beek. 2009. “Root Morphology and Effects on Soil Reinforcement and Slope Stability of Young Vetiver (Vetiveria Zizanioides) Plants Grown in Semi-Arid Climate.” Plant and Soil 324 (1): 43–56. https://doi.org/10.1007/s11104-009-0130-y.
21. Nguyen, Giang. 2019. “Laboratory Study of Soil Shear Strength Improvement with Polyester Fibres.” Fibres and Textiles in Eastern Europe 27 (2): 91–99. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.9993.
22. Patel, Suchit Kumar, and Baleshwar Singh. 2017. “Strength and Deformation Behavior of Fiber-Reinforced Cohesive Soil Under Varying Moisture and Compaction States.” Geotechnical and Geological Engineering 35 (4): 1767–81. https://doi.org/10.1007/s10706-017-0207-y.
23. Pawłowski Andrzej, Garlikowski Daniel, Orzeszyna Henryk, Lejcuś Krzysztof. 2008. “Możliwości Wykorzystania Zbrojenia Rozproszonego Do Poprawy Właściwości Gruntów.” Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich; Iinfrastructure And Ecology Of Rural Areas, no. 9: 137–47.
24. Prabakar, J., and R. S. Sridhar. 2002. “Effect of Random Inclusion of Sisal Fibre on Strength Behaviour of Soil.” Construction and Building Materials 16 (2): 123–31. https://doi.org/10.1016/S0950-0618(02)00008-9.
25. Prindisz, Paweł. 1967. Przędzalnictwo Włókien Chemicznych. Warszawa: Wydawnictwo Przemysłu Lekkiego i Spożywczego.
26. Qu, Jili, Chencai Li, Baoshi Liu, Xinxing Chen, Ming Li, and Zhaowei Yao. 2013. “Effect of Random Inclusion of Wheat Straw Fibers on Shear Strength Characteristics of Shanghai Cohesive Soil.” Geotechnical and Geological Engineering 31 (2): 511–18. https://doi.org/10.1007/s10706-012-9604-4.
27. Rivera-Gómez, Carlos, Carmen Galán-Marín, and Fiona Bradley. 2014. “Analysis of the Influence of the Fiber Type in Polymer Matrix/Fiber Bond Using Natural Organic Polymer Stabilizer.” Polymers 6 (4): 977–94. https://doi.org/10.3390/polym6040977.
28. Rowell, Roger M, James S Han, and Jeffrey S Rowell. 2000. “Characterization and Factors Effecting Fiber Properties.” Natural Polymers an Agrofibers Composites, 115–34.
29. Şenol, Ahmet. 2012. “Effect of Fly Ash and Polypropylene Fibres Content on the Soft Soils.” Bulletin of Engineering Geology and the Environment 71 (2): 379–87. https://doi.org/10.1007/s10064-011-0391-6.
30. Shukla, Sanjay Kumar, Mohamed A. Shahin, and Hazim Abu-Taleb. 2015. “A Note on Void Ratio of Fibre-Reinforced Soils.” International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering 1 (3): 1–5. https://doi.org/10.1007/s40891-015-0030-6.
31. Sivakumar Babu, G. L., and A. K. Vasudevan. 2008. “Strength and Stiffness Response of Coir Fiber-Reinforced Tropical Soil.” Journal of Materials in Civil Engineering 20 (9): 571–77. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2008)20:9(571).
32. Sobhan, Khaled, and Mehedy Mashnad. 2003. “Fatigue Behavior of a Pavement Foundation with Recycled Aggregate and Waste HDPE Strips.” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering - J Geotech Geoenviron Eng 129. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2003)129:7(630).
33. Soriano, I., E. Ibraim, E. Andò, A. Diambra, T. Laurencin, P. Moro, and G. Viggiani. 2017. “3D Fibre Architecture of Fibre-Reinforced Sand.” Granular Matter 19 (4): 1–14. https://doi.org/10.1007/s10035-017-0760-3.
34. Spritzer, J. M., M. M. Khachan, and S. K. Bhatia. 2015. “Influence of Synthetic and Natural Fibers on Dewatering Rate and Shear Strength of Slurries in Geotextile Tube Applications.” International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering 1 (3): 1–14. https://doi.org/10.1007/s40891-015-0027-1.
35. Szałkowski, Zbigniew. 1982. Technologia i Struktura Włóknin. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo Techniczne.
36. Thomason, J. L., J. Carruthers, J. Kelly, and G. Johnson. 2011. “Fibre Cross-Section Determination and Variability in Sisal and Flax and Its Effects on Fibre Performance Characterisation.” Composites Science and Technology 71 (7): 1008–15. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.03.007.
37. Urbańczyk, Grzegorz. 1988. Nauka o Włóknie. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
38. Vidal, Henri. 1969. “The Principle of Reinforced Earth.” Bureau d’Etudes de La Terre Armee. Paris.
39. Wei, Jihong, Fanxuan Kong, Jin Liu, Zhihao Chen, Debi Prasanna Kanungo, Xiaowei Lan, Canhui Jiang, and Xiao Shi. 2018. “Effect of Sisal Fiber and Polyurethane Admixture on the Strength and Mechanical Behavior of Sand.” Polymers 10 (10). https://doi.org/10.3390/polym10101121.
40. Yang, Bo han, Xing zhong Weng, Jun zhong Liu, Ya nan Kou, Le Jiang, Hong lei Li, and Xiang cheng Yan. 2017. “Strength Characteristics of Modified Polypropylene Fiber and Cement-Reinforced Loess.” Journal of Central South University 24 (3): 560–68. https://doi.org/10.1007/s11771-017-3458-0.
41. Yixian, Wang, Guo Panpan, Shan Shengbiao, Yuan Haiping, and Yuan Binxiang. 2016. “Study on Strength Influence Mechanism of Fiber-Reinforced Expansive Soil Using Jute.” Geotechnical and Geological Engineering 34 (4): 1079–88. https://doi.org/10.1007/s10706-016-0028-4.
42. Żyliński, Tadeusz. 1958. Nauka o Włóknie. Warszawa: Wydawnictwo Przemysłu Lekkiego i Spożywczego.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-44b4c5f9-9f19-4253-bc96-758fe6f78614