อิทธิพลร่วมระหว่างเส้นใยกับตาข่ายเสริมกำลังต่อสมบัติกำลังและการเสียรูปของทรายในการทดสอบแรงอัดสามแกน

โครงสร้างทางวิศวกรรมเทคนิคธรณีมักใช้ทรายเป็นวัสดุถม ในหลายกรณี ทรายที่ใช้อาจมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่ไม่เพียงพอหรืออาจมีการเสียรูปที่มากเกินไปจึงจำเป็นต้องทำการเสริมกำลังเสียก่อน การเสริมกำลังที่นิยมใช้มีด้วยกัน 2 รูปแบบ กล่าวคือ 1. การผสมทรายกับเส้นใย และ 2. การเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังพอลิเมอร์เป็นชั้น ๆ งานวิจัยในอดีตส่วนใหญ่สนใจศึกษาอิทธิพลของการผสมทรายกับเส้นใย และอิทธิพลของการใช้ตาข่ายเสริมกำลังแยกกรณีกัน งานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาสมบัติกำลังและการเสียรูปของทรายที่ผสมกับเส้นใยและเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังเข้าด้วยกันโดยทำการทดสอบแรงอัดสามแกนแบบระบายน้ำ ตัวอย่างทดสอบถูกทำให้อิ่มตัวด้วยน้ำด้วยระบบแรงดันสุญญากาศสองชั้นและใช้การอัดตัวอย่างจากภายในตัวอย่างด้วยแรงสุญญากาศบางส่วนเท่ากับ 30, 60 และ 85 kPa ตัวอย่างทดสอบจำแนกได้เป็น 4 ชนิดได้แก่ 1. ทรายไม่เสริมกำลัง 2. ทรายเสริมกำลังด้วยเส้นใย 3. ทรายเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลัง และ 4. ทรายเสริมกำลังด้วยเส้นใยและตาข่ายเสริมกำลัง อัตราส่วนผสมเส้นใยที่ใช้เท่ากับร้อยละ 0 ถึง 1 โดยมวลแห้ง การเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังใช้ตาข่ายจำนวน 3 ชั้น ผลการทดสอบนำมาวิเคราะห์ค่ากำลังรับแรงอัดสูงสุด, ค่ามุมเสียดทานภายในทราย, ค่าโมดูลัสซีแคนท์ (E’₅₀) และค่าเฉลี่ยอัตราส่วนปัวซอง (n₅₀) แล้วทำการเปรียบเทียบสมบัติกำลังและการเสียรูป จากการศึกษาพบว่า การผสมทรายกับเส้นใยจะทำให้ 1. ตัวอย่างเกิดการขยายตัวด้านข้างมากขึ้นเมื่อรับแรงอัดในแนวดิ่ง และ 2. ความเชื่อมแน่นและมุมเสียดทานภายในเพิ่มขึ้น ดังนั้นเมื่อนำตาข่ายเสริมกำลังมาใช้ร่วมกันจึงทำให้ 1. เกิดแรงในตาข่ายเสริมกำลังที่มากขึ้นซึ่งจะทำให้เกิดแรงโอบรัดภายในมากขึ้น และ 2. มุมเสียดทานภายในที่มากขึ้นจะทำให้กำลังรับแรงอัดของทรายเสริมกำลังด้วยตาข่ายเสริมกำลังมีค่ามากขึ้น ดังนั้นการเสริมกำลังทรายด้วยการผสมกับเส้นใยร่วมกันการใช้ตาข่ายเสริมกำลังสามารถปรับปรุงสมบัติกำลังและการเสียรูปได้ดีกว่าการใช้การเสริมกำลังด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งเพียงอย่างเดียว