Effect of Fiber Content on the Mechanical Behavior of Fiber-Reinforced Clay

ABSTRACT: Existing models of soil behavior have been developed based on the understanding of interaction between particles, much of it is conceptually based on sand and modified to describe the behaviors of clayey soils. There are other classes of fibrous soils and soils amended with fibers for which the current understanding of soil behavior does not represent well. The research presented within this paper is an investigation into the engineering properties of fiber reinforced clay soil and to understand the impact of adding fibers. This paper includes the results of undrained triaxial compression tests performed on soil-fiber composite to evaluate the pore pressure response, strength and stiffness properties. Parametric studies are performed for three different fiber contents (0%, 1% and 2%). In near future, the results of this testing will be evaluated within the context of material models developed to explain the anisotropic properties of fibrous peat (stiffness and strength) as a result of the fibrous composition. This work is fundamental in nature, but the results are anticipated to be applicable to the undrained anisotropic behavior and strength of fibrous organic soils and soils reinforced with elements that act in tension.

RÉSUMÉ: Les modèles existants de comportement du sol ont été développés sur la base de la compréhension de l’interaction entre les particules, une grande partie de celui-ci est conceptuellement basé sur le sable et modifié pour décrire les comportements des sols argileux. Il existe d’autres classes de sols fibreux et de sols modifiés avec des fibres pour lesquelles la compréhension actuelle du comportement du sol ne représente pas bien. La recherche présentée dans ce document est une enquête sur les propriétés d’ingénierie de la fibre de terre d’argile renforcée et de comprendre l’impact de l’ajout de fibres. Cet article comprend les résultats des essais de compression triaxiale non drainés effectués sur le composite sol-fibre pour évaluer la réponse de la pression interstitielle, la résistance et les propriétés de rigidité. Des études paramétriques sont effectuées pour trois teneurs en fibres différentes (0%, 1% et 2%). Dans un avenir proche, les résultats de ces essais seront évalués dans le contexte des modèles de matériaux développés pour expliquer les propriétés anisotropes de la tourbe fibreuse (raideur et résistance) à la suite de la composition fibreuse. Ce travail est fondamental dans la nature, mais les résultats devraient s’appliquer au comportement anisotrope non drainé et à la force des sols organiques fibreux et des sols renforcés par des éléments qui agissent en tension.