Performance analysis of flexible pavement with reinforced ash

• Autorzy: Subash S. M. , Mahendran N. , Manoj Kumar M. , Nagarajan M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2017-0034

Warianty tytułu

PL

Analiza osiągów elastycznej nawierzchni z dodatkiem popiołu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Coal ash produced from thermal power plants as a substitute for conventional construction material has increased considerably in recent years. In the past, studies on partial replacement of soil were carried out with a single type of ash. Because of the insufficient evidence, limited research has been initiated on the productive usage of Fly and Bottom Ashes. This paper aims to study the properties of these materials and investigate their efficacy in road construction. Laboratory investigations were conducted to assess chemical and physical properties and mechanical performance to evaluate both ash types in pavement construction. The rutting factor is calculated for various combinations of coal ash materials with the addition of polypropylene fiber as a reinforcement in increments of 0.1% of its total weight with an aspect ratio of 200. The analytical tool ANSYS is used to validate the service life, vertical strain and quality of reinforced ash materials.

PL

Niniejsze opracowanie zostało poświęcone zastosowaniu podczas budowy dróg materiałów wzmocnionych popiołem jako zamienników pierwotnych surowców. Badania były prowadzone przez ostatnie cztery lata w skuteczny sposób w celu uzyskania pozytywnego wyniku. Wskazówki kolegów oraz doświadczonych profesorów pomagają wypracować właściwe podejście do badań. Ponadto, studenci z PSNACET również odegrali istotną rolę w przeprowadzaniu badań laboratoryjnych. Materiały zastosowane w badaniu obejmowały: popiół denny, popiół lotny oraz włókna polipropylenowe (PPF). Popiół denny jest produktem ubocznym pozyskiwanym w przemyśle energetycznym w wyniku spalania węgla w piecu. Ma kolor czarny oraz szorstką konsystencję ze śladowymi ilościami klinkieru żwiru. Popiół lotny składa się z drobnych cząstek, które są wyjmowane z kotła wraz z gazami spalinowymi. Materiały te są bezpłatnie pozyskiwane od „Neyveli Lignite Corporation”. Włókno polipropylenowe jest polimerem termoplastycznym o wysokiej odporności na działanie substancji chemicznych, kwasów i zasad. Wykorzystywane do badań włókno o współczynniku kształtu wynoszącym 200 pozyskiwane jest z Tashi Reinforcements, Nagpur.

Słowa kluczowe

EN

reinforced ash; polypropylene fibre; ANSYS; vertical strain; service life ratio; rutting factor; flexible pavement

PL

dodatek; popiół; włókno polipropylenowe; ANSYS; odkształcenie pionowe; współczynnik żywotności; czynnik kolein; nawierzchnia elastyczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 63, nr 3
• Strony: 149--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Subash S. M.

• Department of Civil Engineering, PSNA College of Engineering & Technology, Dindigul, India

autor

Mahendran N.

• Department of Civil Engineering, PSNA College of Engineering & Technology, Dindigul, India

autor

Manoj Kumar M.

• Department of Civil Engineering, PSNA College of Engineering & Technology, Dindigul, India

autor

Nagarajan M.

• Department of Civil Engineering, PSNA College of Engineering & Technology, Dindigul, India

Bibliografia

• [1] Abdhesh Sinha, Satish Chandra, Praveen Kumar, “Finite element analysis of flexible pavement with different subbase materials”, Indian Highways 42(2): 53-63, 2014.
• [2] Ali Soleimanbeigi, Tuncer Edil, Craig Benson, “Evaluation of Fly Ash Stabilization of Recycled Asphalt Shingles for Use in Structural Fills”, American Society of Civil Engineering 25: 94-104, 2013
• [3] Arvind Kumar Rai, Biswajit Paul, Gurdeep Singh, “A Study on Backfill Properties and Use of Fly Ash for Highway Embankments”, Journal of Advanced Laboratory Research in Biology 1 (2): 110-114, 2010.
• [4] ASTM 3496: 99 : Standard practice for preparation of bituminous mixture specimens for dynamic modulus testing.
• [5] Bumjoo Kim, Monica Prezzi, Rodrigo Salgado, “Geotechnical Properties of Fly and Bottom Ash Mixtures for Use in Highway Embankments”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 131(7): 914-924, 2005.
• [6] Bumjoo Kim, Monica Prezzi, “Evaluation of the mechanical properties of class-F fly ash”, Waste Management, 28: 649–659, 2008.
• [7] Chandra, Satish, H.C. Mehndiratta, “Effect of Shoulder on Life of Flexible Pavements”, Indian Roads Congress 67: 37- 46, 2002.
• [8] Dilip Kumar, Ashish Gupta, Neetesh Kumar, “Some Geotechnical Properties of Coal Fly Ash and Sand Mixtures with Different Ratio using in Highway and Embankments”, Global Journal of Researches in Engineering: e Civil And Structural Engineering.14 (5): 33-38, 2014.
• [9] E227- 2004: Eurocode: Standard Guide for Design and Construction of Coal as Structural Fill and the American Coal Ash Association, 2014.
• [10] Elsa Eka Purti, N.S.V. Kamesvara Roa, M.A. Mannan, “Evaluation of Modulus of Elasticity and Modulus of Subgrade Reaction of Soils Using CBR Test”, Journal of Civil Engineering Research 2 (1): 34-40, 2012.
• [11] Fabio Santos, Lin Li, Yadong Li, Farshad Amini, “Geotechnical Properties of Fly Ash and Soil Mixtures for Use in Highway Embankments” in Proc. of the World of Coal Ash (WOCA) Conference, Denver, USA: 125-136,2011.
• [12] IRC 37: 2001: Guildelines for the Design of Flexible Pavement.
• [13] IRC: SP 58: 1999: Bureau of Indian Standards: Guidelines for Use of Fly Ash In Road Embankments.
• [14] IS: 2720:2001: Bureau of Indian Standards: Methods of Test for Soils.
• [15] A. Marto, A.R. Awang, A.M. Makhtar, “Compaction Characteristics and Permeability Of Tanjung Bin Coal Ash Mixtures”, IPCBEE in Proc. of the International Conference on Environment Science and Engineering: selected papers. Ed. By IACSIT Press, Singapore, 8 : 134-137, 2011.
• [16] MoRTH 2001 - Ministry of Road Transport and Highways : Specifications for Road and Bridge Works,
• [17] P.P. Nagrale, D.R. More, “Finite Element Modelling Of Flexible Pavements” in the proc. of Indian Geotechnical Conference, Roorkee, India: 1-5, 2013.
• [18] Nilo Cesar Consoli, Julio Portella Montardo, Pedro Domingos Marques Prietto, Giovana Savitri Pasa, “Engineering Behavior of Sand Reinforced with Plastic Waste”, American Society of Civil Engineering, 128(6͑): 462-472, 2002.
• [19] S.M. Subash, N. Mahendran, “Exploitation of Bottom Ash and Fly Ash in Road Construction”, International journal of earth sciences and Engineering, 9(1): 76-80, 2016.
• [20] Sungmin Yoon, Umashankar Balunaini, Z. Irem Yildirim, Monica Prezzi, Z. Nayyar Siddiki, “Construction of an Embankment with a Fly and Bottom Ash Mixture: Field Performance Study”, American Society of Civil Engineering, 21(6): 271-278, 2009.
• [21] Z.Yang. K.J.Kowalski, J. Olek, T. Nantung, “Effects of sand characteristics and fly ash contents on properties of flowable fill”, ACI Materials, 111(5): 543-552, 2014.