Published May 17, 2021 | Version v1
Publication Open

The effect of randomly distributed natural fibers on some geotechnical characteristics of a lateritic soil

Creators

  • 1. Koforidua Technical University
  • 2. Kwame Nkrumah University of Science and Technology

Description

Abstract Weak lateritic subgrades are more often than not encountered during road construction in Ghana. This makes it necessary to find economically efficient ways to improve the engineering properties of these marginal lateritic soils. The objective of this study is to investigate the effects of coconut fiber (30 mm, 60 mm and 90 mm fiber lengths) and palm fiber on some geotechnical characteristics of a weak lateritic subgrade. The lateritic soil was collected from the KNUST campus and blended with various percentages of the fibers varying between 0.1 and 1.0% by weight of dry soil. The mixed materials were then subjected to various laboratory tests including compaction, unconfined compression test and 4-day-soaked California bearing ratio test. From the results, it was observed that increasing the fiber content decreased the maximum dry density and increased the optimum moisture content. The inclusion of the fiber increased the soaked CBR from 7 to a maximum of 18, 22, and 25 at 30 mm, 60 mm and 90 mm fiber lengths, respectively. The unconfined compressive strength also increased from 140 to a maximum of 353 kPa, 398 kPa and 447 kPa, respectively, for 30 mm, 60 mm and 90 mm fiber lengths. Similarly, palm fiber inclusion recorded maximum soaked CBR value of 14% and UCS value of 352 kPa. These peak values were obtained at optimum fiber contents of 0.2%.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص غالبًا ما تصادف درجات فرعية ضعيفة أثناء إنشاء الطرق في غانا. وهذا يجعل من الضروري إيجاد طرق فعالة اقتصاديًا لتحسين الخصائص الهندسية لهذه التربة الهامشية. الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في آثار ألياف جوز الهند (أطوال ألياف 30 مم و 60 مم و 90 مم) وألياف النخيل على بعض الخصائص الجيوتقنية لطبقة سفلية لاترية ضعيفة. تم جمع التربة المتأخرة من حرم نوست ومزجها بنسب مئوية مختلفة من الألياف تتراوح بين 0.1 و 1.0 ٪ من وزن التربة الجافة. ثم خضعت المواد المختلطة لاختبارات معملية مختلفة بما في ذلك الدمك واختبار الضغط غير المحصور واختبار نسبة التحمل في كاليفورنيا الغارقة لمدة 4 أيام. من النتائج، لوحظ أن زيادة محتوى الألياف يقلل من الحد الأقصى للكثافة الجافة ويزيد من محتوى الرطوبة الأمثل. أدى تضمين الألياف إلى زيادة CBR المنقوع من 7 إلى حد أقصى قدره 18 و 22 و 25 بأطوال ألياف 30 مم و 60 مم و 90 مم على التوالي. كما زادت مقاومة الانضغاط غير المحصورة من 140 إلى حد أقصى قدره 353 كيلو باسكال و 398 كيلو باسكال و 447 كيلو باسكال، على التوالي، لأطوال ألياف 30 مم و 60 مم و 90 مم. وبالمثل، سجل تضمين ألياف النخيل الحد الأقصى لقيمة CBR المنقوعة بنسبة 14 ٪ وقيمة UCS البالغة 352 كيلو باسكال. تم الحصول على قيم الذروة هذه بمحتويات الألياف المثلى بنسبة 0.2 ٪.

Translated Description (French)

Résumé Les sous-grades latéritiques faibles sont le plus souvent rencontrés lors de la construction de routes au Ghana. Il est donc nécessaire de trouver des moyens économiquement efficaces d'améliorer les propriétés techniques de ces sols latéritiques marginaux. L'objectif de cette étude est d'étudier les effets de la fibre de noix de coco (longueurs de fibres de 30 mm, 60 mm et 90 mm) et de la fibre de palme sur certaines caractéristiques géotechniques d'un sous-sol latéritique faible. Le sol latéritique a été collecté sur le campus de KNUST et mélangé avec divers pourcentages de fibres variant entre 0,1 et 1,0% en poids de sol sec. Les matériaux mélangés ont ensuite été soumis à divers tests de laboratoire, notamment le compactage, le test de compression non confinée et le test de rapport de roulement californien imbibé pendant 4 jours. D'après les résultats, il a été observé que l'augmentation de la teneur en fibres diminuait la densité sèche maximale et augmentait la teneur en humidité optimale. L'inclusion de la fibre a augmenté le CBR imbibé de 7 à un maximum de 18, 22 et 25 à des longueurs de fibres de 30 mm, 60 mm et 90 mm, respectivement. La résistance à la compression non confinée est également passée de 140 à un maximum de 353 kPa, 398 kPa et 447 kPa, respectivement, pour des longueurs de fibres de 30 mm, 60 mm et 90 mm. De même, l'inclusion des fibres de palme a enregistré une valeur CBR maximale trempée de 14 % et une valeur UCS de 352 kPa. Ces valeurs de pic ont été obtenues à des teneurs optimales en fibres de 0,2%.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las subrasantes lateríticas débiles se encuentran con mayor frecuencia que nunca durante la construcción de carreteras en Ghana. Esto hace necesario encontrar formas económicamente eficientes de mejorar las propiedades de ingeniería de estos suelos lateríticos marginales. El objetivo de este estudio es investigar los efectos de la fibra de coco (longitudes de fibra de 30 mm, 60 mm y 90 mm) y la fibra de palma en algunas características geotécnicas de una subrasante laterítica débil. El suelo laterítico se recolectó del campus de KNUST y se mezcló con varios porcentajes de las fibras que varían entre 0.1 y 1.0% en peso de suelo seco. Los materiales mezclados se sometieron a varias pruebas de laboratorio, incluida la compactación, la prueba de compresión no confinada y la prueba de relación de rodamiento de California empapada durante 4 días. A partir de los resultados, se observó que el aumento del contenido de fibra disminuyó la densidad seca máxima y aumentó el contenido óptimo de humedad. La inclusión de la fibra aumentó el CBR empapado de 7 a un máximo de 18, 22 y 25 a longitudes de fibra de 30 mm, 60 mm y 90 mm, respectivamente. La resistencia a la compresión no confinada también aumentó de 140 a un máximo de 353 kPa, 398 kPa y 447 kPa, respectivamente, para longitudes de fibra de 30 mm, 60 mm y 90 mm. De manera similar, la inclusión de fibra de palma registró un valor máximo de CBR empapado del 14% y un valor de UCS de 352 kPa. Estos valores máximos se obtuvieron a contenidos óptimos de fibra de 0.2%.

Files

s42452-021-04634-0.pdf.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:abb0efd528483a35a27bd9a5362d1ca6
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير الألياف الطبيعية الموزعة عشوائيًا على بعض الخصائص الجيوتقنية للتربة المتأخرة
Translated title (French)
L'effet des fibres naturelles réparties aléatoirement sur certaines caractéristiques géotechniques d'un sol latéritique
Translated title (Spanish)
El efecto de las fibras naturales distribuidas aleatoriamente sobre algunas características geotécnicas de un suelo laterítico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3161550100
DOI
10.1007/s42452-021-04634-0

Is supplement to
https://openalex.org/W619193577 (Other)
https://openalex.org/W4280554273 (Other)
https://openalex.org/W3181022498 (Other)
https://openalex.org/W2947320899 (Other)
https://openalex.org/W2386733792 (Other)
https://openalex.org/W2379720191 (Other)
https://openalex.org/W2370278743 (Other)
https://openalex.org/W2335698204 (Other)
https://openalex.org/W2188480136 (Other)
https://openalex.org/W1970929621 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1970528844
  • https://openalex.org/W1972661435
  • https://openalex.org/W1993570903
  • https://openalex.org/W2013610847
  • https://openalex.org/W2072142602
  • https://openalex.org/W2083899339
  • https://openalex.org/W2086242806
  • https://openalex.org/W2090902464
  • https://openalex.org/W2122538842
  • https://openalex.org/W2146950394
  • https://openalex.org/W2164708792
  • https://openalex.org/W2169406990
  • https://openalex.org/W2766814080
  • https://openalex.org/W2884821524
  • https://openalex.org/W3152221784
  • https://openalex.org/W4376542828
  • https://openalex.org/W958912986