ボーキサイトスラグとジオグリッドの界面における異方性引き抜き挙動

科学分野:

• 土工学; 材料科学; 土木工学

背景:

• 放棄されたボーキサイトスラグ堆積物は安定性のために補強が必要である。 このような材料のジオシンセティック補強は、異方性特性のために特有の課題をもたらす。 ボーキサイトスラグ・ジオグリッド界面の異方性引き抜き挙動に関する知識のギャップが存在する。

研究 の 目的:

• 乾燥ボーキサイトスラグ・ジオグリッド界面の異方性引き抜き挙動を調査する。 様々な垂直応力およびジオグリッドタイプ下での引き抜き強度異方性を定量化する。 ボーキサイトスラグ堆積物におけるジオシンセティック補強の最適化のためのデータを提供する。

主な方法:

• 粗砂および細砂利のボーキサイトスラグを用いた自社開発装置による実験室での引き抜き試験を実施した。 二軸（SS40）および三軸（TX150）ジオグリッドを複数の配向（0°〜90°）で試験した。 20〜60kPaの範囲の垂直応力を印加した。

主要な成果:

• すべてのスラグ・ジオグリッド界面において、引き抜き強度は垂直応力とともに増加する。 異方性を定量化する新しいパラメータηは0.47〜1.36の範囲であり、高い垂直応力下で減少した。 細砂利界面は粗砂界面よりも高いピーク異方性を示した。 SS40はTX150よりも高い垂直応力感度を示した。

結論:

• ボーキサイトスラグ・ジオグリッド界面では異方性引き抜き挙動が重要である。 異方性を無視した設計アプローチ（η=0）は構造的故障につながる可能性がある。 本研究結果は、ボーキサイトスラグ堆積物における効果的なジオシンセティック補強設計に不可欠である。