Enhancement of the compressive strength for Bangkok clay mixed with cement, silica fume and chicken feather

Abstract

This independent study investigated methods to increase the compressive strength of Bangkok clay by mixing Portland cement type 1, silica fume, and natural fibers from chicken feathers. It compares the relationship between NDT results using the bender element method and DT results using unconfined compressive strength testing to determine the optimal ratio of cement, silica fume, and chicken feather fibers. The study also investigates the relationship between compressive strength at a curing period of 28 days, using chicken feather fiber proportions of 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, and 2.5% by volume, cement percentages of 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% based on dry weight, and water-to-cement ratios (W/C) of 0.25, 0.5, 0.75, and 1.0, incorporating silica fume proportions of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30% based on dry weight. It was found that a minimum cement content of 8% should be used, with W/C ratio of 0.75-1.00, and that the substitution of cement with silica fume should not exceed 15%, while chicken feather fibers should not exceed 0.5% for Bangkok soil-cement. These findings align with the unconfined compressive strength of the department of highways standard at 297 kPa.

สารนิพนธ์นี้ศึกษาวิธีการเพิ่มกำลังการรับแรงอัดของดินเหนียวกรุงเทพมหานครด้วยการผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ชนิดที่ 1 ซิลิกาฟูม และเส้นใยธรรมชาติจากขนไก่ โดยการเปรียบเทียบหาความสัมพันธ์ระหว่างผลทดสอบแบบไม่ทำลายด้วยวิธีเบ็นเดอร์อีลีเมนต์ และผลการทดสอบแบบทำลายสภาพด้วยวิธีแรงอัดแกนเดียว เพื่อหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างปูนซีเมนต์ ซิลิกาฟูม เส้นใยขนไก่ และหาความสัมพันธ์ระหว่างกำลังรับแรงอัดที่ระยะเวลาในการบ่ม 28 วัน ซึ่งใช้ปริมาณเส้นใยขนไก่ร้อยละ 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 โดยปริมาตรของปูนซีเมนต์ที่ร้อยละ 2, 4, 6, 8 และ 10 จากน้ำหนักแห้ง อัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ 0.25, 0.5, 0.75 และ 1.0 ที่มีสัดส่วนปริมาณผสมซิลิกาฟูมที่ร้อยละ 5, 10, 15, 20, 25 และ 30 จากน้ำหนักแห้ง จากผลการวิจัยพบว่าควรใช้ปริมาณปูนซีเมนต์ ไม่น้อยกว่าร้อยละ 8 โดยมีอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์อยู่ที่ 0.75-1.00 การแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยซิลิกาฟูมไม่เกินร้อยละ 15 และเส้นใยขนไก่ไม่เกินร้อยละ 0.5 สำหรับดินซีเมนต์กรุงเทพมหานคร ซึ่งสอดคล้องกับค่าแรงอัดแกนเดียวของมาตรฐานกรมทางหลวงที่ 297 kPa