T. 16 S. 04 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Hiệu ứng cộng hưởng của sợi polypropylene, cát và xi măng trong gia cường đất sét yếu: Cường độ và đặc tính phá hoại

Nguyễn Thanh Tú

Từ khóa:

Sợi popypropylene
Cát
Xi măng
Cường độ UCS
Đặc tính phá hoại

Tóm tắt

Việc cải thiện lớp đất sét yếu để đáp ứng nhu cầu xây dựng đã và đang được quan tâm. Sợi polypropylene (PP) được đánh giá là giải pháp tiết kiệm chi phí và hiệu quả để cải thiện cường độ đất yếu, do khả năng chịu kéo cao và khả chống ăn mòn cao. Trong nghiên cứu này, sợi PP, cát và xi măng được sử dụng cả riêng lẻ và cả kết hợp để gia cường đất sét yếu. Các thí nghiệm nén cố kết một trục nở hông UCS được thực hiện để đánh giá hiệu quả của việc gia cường. Kết quả cho thấy, cường độ của đất gia cường với 0,5% PP, 5% cát hoặc 5% xi măng đều cao hơn trường hợp đất không gia cường, lần lượt là 1,32; 1,37; 1,93 lần. Khi kết hợp gia cường, hỗn hợp gồm 0,5% sợi, 5% cát và 5% xi măng cho cường độ nén UCS cao nhất, gấp 3,5 lần so với đất không gia cường. Tuy nhiên, việc gia cường bằng cát và xi măng làm cho mẫu chuyển sang phá hoại giòn và biến dạng tại cường độ đỉnh nhỏ hơn so với trường hợp không có cát và xi măng. Ngược lại việc xuất hiện của sợi làm mẫu chuyển sang phá hoại dẻo hơn và duy trì được ứng suất dư sau khi đạt cường độ đỉnh. Do đó, sợi PP, cát, xi măng có thể được sử dụng để cải thiện đất sét yếu. Đặc biệt là sự kết hợp của cả ba vật liệu này vừa có thể cải thiện cường độ và vừa gia tăng độ cứng cũng dư duy trì được cường độ sau khi đạt cường độ đỉnh.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Nguyễn Thanh Tú. (2026). Hiệu ứng cộng hưởng của sợi polypropylene, cát và xi măng trong gia cường đất sét yếu: Cường độ và đặc tính phá hoại. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(04). https://doi.org/10.54772/jomc.04.2026.1397

Tài liệu tham khảo

  1. Zhang, M.; Zhu, X.; Yu, G.; Yan, J.; Wang, X.; Chen, M.; Wang, W. Permeability of Muddy Clay and Settlement Simulation. Ocean Engineering 2015, 104, 521–529. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.05.031.
  2. Taha, M. M. M.; Feng, C. P.; Ahmed, S. H. S. Influence of Polypropylene Fibre (PF) Reinforcement on Mechanical Properties of Clay Soil. Advances in Polymer Technology 2020, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/9512839.
  3. Puppala, A. J.; Musenda, C. Effects of Fiber Reinforcement on Strength and Volume Change in Expansive Soils. Transportation Research Record 2001, 1 (1736), 134–140. https://doi.org/10.3141/1736-17.
  4. Yazici, M. F.; Keskin, N. A Review on Soil Reinforcement Technology by Using Natural and Synthetic Fibers. Journal of Science and Technology 2021, 14 (2), 631–663. https://doi.org/10.18185/erzifbed.874339.
  5. Chen, C. W.; Loehr, J. E. Undrained and Drained Triaxial Tests of Fiber-Reinforced Sand. Geosynthetics in Civil and Environmental Engineering - Geosynthetics Asia 2008: Proceedings of the 4th Asian Regional Conference on Geosynthetics 2008, 114–120. https://doi.org/10.1007/978-3-540-69313-0_25.
  6. Murray, J. J.; Frost, J. D.; Wang, Y. Behavior of a Sandy Silt Reinforced with Discontinuous Recycled Fiber Inclusions. Transportation Research Record 2000, No. 1714, 9–17. https://doi.org/10.3141/1714-02.
  7. Malekzadeh, M.; Bilsel, H. Effect of Polypropylene Fiber on Mechanical Behaviour of Expansive Soils. Electronic Journal of Geotechnical Engineering 2012, 17 A (Abduljauwad 1993), 55–63.
  8. Yetimoglu, T.; Salbas, O. A Study on Shear Strength of Sands Reinforced with Randomly Distributed Discrete Fibers. Geotextiles and Geomembranes 2003, 21 (2), 103–110. https://doi.org/10.1016/S0266-1144(03)00003-7.
  9. Hung, N. S. Experimental Study on Behaviour of Clayey Sand Reinforced by Polypropylene Fibre. In The International Conference Series on Geotechnics , Civil Engineering and Structures ( CIGOS); 2022; pp 1055–1063.
  10. Park, S. S. Unconfined Compressive Strength and Ductility of Fiber-Reinforced Cemented Sand. Construction and Building Materials 2011, 25 (2), 1134–1138. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.07.017.
  11. Jamsawang, P.; Voottipruex, P.; Horpibulsuk, S. Flexural Strength Characteristics of Compacted Cement-Polypropylene Fiber Sand. Journal of Materials in Civil Engineering 2015, 27 (9), 1–9. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001205.
  12. Kunchariyakun, K.; Sukmak, P.; Sukmak, G. Mechanical and Microstructural Properties of Cement-Stabilized Soft Clay Improved by Sand Replacement and Biochar Additive for Subgrade Applications. Developments in the Built Environment 2024, 20 (August), 100552. https://doi.org/10.1016/j.dibe.2024.100552.
  13. Yang, X.; Liang, S.; Hou, Z.; Feng, D.; Xiao, Y.; Zhou, S. Experimental Study on Strength of Polypropylene Fiber Reinforced Cemented Silt Soil. Applied Sciences 2022, 12 (16).
  14. Bích, L. T.; Vinh, N. S.; Huy, N. Q.; Trúc, P. T. T.; Chương, C. T. Nghiên Cứu Cường Độ Của Đất Cát Trộn Xi Măng Gia Cường Sợi Tái Chế Từ Rác Thải Lưới Đánh Cá. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2026, 20 (IV), 110–119.
  15. Hung, N. S.; Huyen, T. T. P.; Duong, N. N. A. Nghiên Cứu Khả Năng Đầm Chặt và Kháng Cắt Của Đất Gia Cường Bằng Sợi PP. Tạp chí Xây dựng 2024, 06, 156–160.
  16. Budianto, E.; Pamuttu, D. L.; Tatai, S.; Passalli, D. A.; Hairulla, H. Analysis of Unconfined Compressive Strength in Clay Mixed with Sand. 2021, 10009, 3–6.
  17. D2166/2166M-16, A. Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive Soil. West Conshohocken, PA: ASTM International i, 1–7. https://doi.org/10.1520/D2166.
  18. Estabragh, A.; Ranjbari, S.; Javadi, A. Properties of Clay Soil and Soil Cement Reinforced with Polypropylene Fibers. ACI Materials Journal 2018, 0–48.
  19. Cai, Y.; Shi, B.; Ng, C. W. W.; Tang, C. Effect of Polypropylene Fibre and Lime Admixture on Engineering Properties of Clayey Soil. 2006, 87, 230–240. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2006.07.007.
  20. Khattak, M. J.; Alrashidi, M. Durability and Mechanistic Characteristics of Fiber Reinforced Soil-Cement Mixtures. International Journal of Pavement Engineering 2006, 7 (1), 53–62. https://doi.org/10.1080/10298430500489207.
  21. Joel, G.; Kuma, B.; Elijah, T. Influence of Compaction Variables and Grain Size Composition on Unconfined Compressive Strength Model of Sand-Clay Mixtures. NAU Journal of Civil Engineering 2025, 4 (1), 25–31.
  22. Vallejo, L. E.; Mawby, R. Porosity Influence on the Shear Strength of Granular Material-Clay Mixtures. Engineering Geology 2000, 58 (2), 125–136. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(00)00051-X.
  23. Tang, C.; Shi, B.; Gao, W.; Chen, F.; Cai, Y. Strength and Mechanical Behavior of Short Polypropylene Fiber Reinforced and Cement Stabilized Clayey Soil. Geotextiles and Geomembranes 2007, 25 (3), 194–202. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2006.11.002.
  24. Plé, O.; Lê, T. N. H. Effect of Polypropylene Fiber-Reinforcement on the Mechanical Behavior of Silty Clay. Geotextiles and Geomembranes 2012, 32, 111–116. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2011.11.004.