Enhancement of the compressive strength for sand mixed with cement, silica fume, PET and chicken feather fibers

Abstract

This paper studies methods for increasing the compressive strength of Bangkok clay by mixing Ordinary Portland Cement type 1, silica fume and natural fibers from chicken feathers. Perform a destructive test using the uniaxial compression test method (Unconfined Compression Test). and non-destructive Bender Element Test to find the appropriate ratio between cement. Silica fume, PET and feather fibers and find the relationship between the compressive strength and the curing time of the samples. which uses fiber quantities of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 percent by volume and cement amounts of 2, 4, 6, 8 and 10 percent by dry weight. Silica fume contents were 5, 10, 15, 20, 25 and 30 percent by dry weight. According to the Department of Highways' standard for soil cement subbase, which is set at 689 kPa, the researcher found that plastic fibers (PET) are not suitable for use in base course applications. The researcher recommends developing plastic fibers (PET) with greater friction resistance. The optimal cement content was found to be 7%, yielding a compressive strength of 823.76 kPa, while the silica fume content should not exceed 9%. Furthermore, the researcher found that when adding 2.5% chicken feather fibers and using 5% cement content, the compacted sand-cement mixture achieved a compressive strength of 707.64 kPa

สารนิพนธ์นี้ศึกษาวิธีการเพิ่มกำลังการรับแรงอัดของดินเหนียวกรุงเทพมหานครด้วยการผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ชนิดที่ 1 ( Ordinary Portland Cement type 1) ซิลิกาฟูม (Silica Fume) และเส้นใยธรรมชาติจากขนไก่ (Chicken Feather) โดยจะทำการทดสอบแบบทำลายจากวิธีการทดสอบแรงอัดแกนเดียว ( Unconfined Compression Test ) และการทดสอบแบบไม่ทำลายแบบเบ็นเดอร์อีลีเมนต์ (Bender Element Test) เพื่อหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างปูนซีเมนต์ ซิลิกาฟูม เส้นใยพลาสติก (PET) และเส้นใยขนไก่ และหาความสัมพันธ์ระหว่างกำลังรับแรงอัดและระยะเวลาในการบ่มตัวอย่าง ซึ่งใช้ปริมาณเส้นใยร้อยละ 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 โดยปริมาตร ปริมาณปูนซีเมนต์ที่ร้อยละ 2, 4, 6, 8 และ 10 โดยน้ำหนักแห้ง ปริมาณซิลิกาฟูมที่ร้อยละ 5, 10, 15, 20, 25 และ 30ตามมาตรฐานรองพื้นทางดินซีเมนต์ของกรมทางหลวงที่กำหนดไว้ 689 kPa ผู้วิจัยพบว่าเส้นใยพลาสติก (PET) แต่ไม่เหมาะสมที่ใช้สำหรับงานรองพื้นทาง ผู้วิจัยแนะนำให้พัฒนาเส้นใยพลาสติก (PET) ที่มีความสามรถรับแรงเสียดทานได้มากขึ้น และปริมาณปูนซีเมนต์ที่เหมาะสมอยูที่ 7% โดยกำลังอัดมีค่าเท่ากับคือ 823.76 และปริมาณซิลิกาฟูมไม่เกิน 9% ยิ่งไปกว่านั้นผู้วิจัยพบว่าเมื่อเติมเส้นใยขนไก่ที่ปริมาณ 2.5% และใช้ปริมาณปูนซีเมนต์ที่ 5% ทรายซีเมนต์บดอัดมีค่ากำลังอัด 707.64 kPa