Estimation of Tensile Strength in Soils Reinforced with Synthetic Fibers
Main Article Content
Abstract
An important parameter to consider when designing civil works is the tensile strength of the soil. This parameter is often neglected because it has a lower value than the compressive strength induced by shear stresses, a parameter that determines the design. There are particular cases where tensile strength is important because it shows the first signs of soil failure and serves as a warning before shear failure occurs. Knowing this, to improve tensile resistance, it is proposed to reinforce the floor with synthetic fibers, micro and macrofibers, incorporating them in percentages by weight of soil (0.50, 1.00, 1.50 and 2.00%), evaluating the behavior through the indirect traction test of the natural and reinforced silty sandy soil. When comparing the results in these two conditions, it was concluded that the tensile strength increases when the percentage of macrofiber is greater than 1.50% by 3.69%, while at 2.00% it increases by 24.00% with respect to the soil pattern.
Downloads
Metrics
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
G. Chen. P. Tang and R. Huang. Critical tension crack depth in rockslides that conform to the three-section mechanism. Landslides 18. 79–88. https://doi.org/10.1007/s10346-020-01471-x. 2021.
W. Rankine. On the stability of loose earth. Philosophical transactions of the Royal Society London. vol.147. pp. 9-27. DOI: 10.1098/rstl.1857.0003. 1857.
G. Ávila. Resistencia a la tracción. Estudio de la retracción y el agrietamiento de arcillas. (Tesis doctoral). Universidad Politécnica de Catalunya. España. http://hdl.handle.net/10803/6233. 2004.
S. Utili. Investigación mediante análisis límite sobre la estabilidad de taludes con fisuras. https://www.icevirtuallibrary.com/doi/epdf/10.1680/geot.11.P.068. 2013.
M. Abdollahi. F. Vahedifard. and M. Abed. Effect of Tension Crack Formation on Active Earth Pressure Encountered in Unsaturated Retaining Wall Backfills. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. Vol 147 Issue 2. DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002434. 2021.
L. Tang. Z. Zhao. Z. Luo and Y. Sun. What is the role of tensile cracks in cohesive slopes?. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical and Engineering. Vol 11. 314-324. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2018.09.007. 2019.
J. Briceño. Modelo numérico del comportamiento de la grieta de tracción en suelos. Tesis Doctoral. Universidad de Los Andes. Venezuela. https://www.researchgate.net/publication/370774191_Tesis_Doctoral_Modelo_numerico_del_comportamiento_de_la_grieta_de_traccion_en_suelos. 2023.
P. Garnica. P. y G. Itandehui. Algunos aspectos de la Resistencia a la tensión y fatiga en suelos arcillosos estabilizados con cal. Publicación Técnica 230. Instituto Mexicano del Transporte. México. https://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt230.pdf. 2023
D. A. Farrel. E. L. Greacen and W. E. Larson. The effect of water content on axial strain in a loam soil under tension and compression. Soil Science Society of America Journal. 31(4). 445-450. https://doi.org/10.2136/sssaj1967.03615995003100040011x. 1967.
J. Briceño. L. Castillo y M. Mercado. Evaluación de la resistencia a la tracción indirecta y estabilidad de mezclas asfálticas en frío reforzadas con fibras. Tesis de pregrado. Universidad de los Andes. Mérida Venezuela. 2023.
Viswanadham B.V.S.. Jha B.K. & Pawar S.N. Influence of geofibers on the flexural behavior of compacted soil beams. Geosynthetics International, 17 (2), pp. 86 - 99, DOI: 10.1680/gein.2010.17.2.86 https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-77956241499&doi=10.1680%2fgein.2010.17.2.86&partnerID=40&md5=e70789b4f5d6e78b32929eb2f8d24ac9. 2010.
D. Jaramillo y D. Londoño. Suelos reforzados con fibras naturales. Tesis de Grado. Universidad EIA. Colombia. https://repository.eia.edu.co/handle/11190/3439. 2012.
J. López. Suelos arcillosos reforzados con materiales de plástico reciclado (PET). Tesis de Pregrado. Universidad EIA. Colombia. https://repository.eia.edu.co/entities/publication/d9f7a82a-9857-479f-a78d-a4a8f60ece5b. 2013.
C.-S. Tang, C.-S. Wang. Y.-J. Cui, B. Shi & J. Li. Tensile strength of fiber-reinforced soil. Journal of Materials in Civil Engineering, 28(7). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001546. 2016.
J. Clariá y P. Vettorelo. Mecanismos de resistencia al corte en una arena reforzada con fibras. Congreso argentino de mecánica de suelos e ingeniería geotécnica. Santa Fe Argentina. https://www.researchgate.net/profile/PaulaVettorelo/publication/315792515_Mecanismos_de_resistencia_al_corte_en_una_arena_reforzada_con_fibras/links/58e543af0f7e9b5622f56a90/Mecanismos-de-resistencia-al-corte-en-una-arena-reforzada-con-fibras.pdf. 2016.
P. Vettorelo y J. Clariá. Suelos reforzados con Fibras: Estado del arte y aplicaciones. Revista Facultad de Ciencias Exactas. Físicas y Naturales. Vol. 1. N° 1. https://revistas.unc.edu.ar/index.php/FCEFyN/article/view/6856/7934. 2014.
P. Vettorelo y J. Clariá. Arenas reforzadas con fibras sintéticas. Variación del comportamiento con la compacidad. https://www.researchgate.net/profile/Paula-Vettorelo/publication/273763342_Arenas_reforzadas_con_fibras_sinteticas_Variacion_del_comportamiento_con_la_compacidad/links/550b0e180cf285564096f848/Arenas-reforzadas-con-fibras-sinteticas-Variacion-del-comportamiento-con-la-compacidad.pdf. 2012.
M. Dafalla. A. Moghal. A. Al-Obaid,. Enhancing tensile strength in clays using polypropylene fibers. International Journal of GEOMATE, 12 (29), pp. 33 – 37. https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85011661332&partnerID=40&md5=328f2becaf115da03db82cb3da976cb8. 2017.