Mechanical properties of sand-TDA mixtures in large scale direct shear test

As back fill for retaining walls, light weight materials are commonly used to lighten the whole structure, also, to decrease seismically induced structural damage by suffering greater deformations with larger damping. In this paper, the shear strength parameters of sandy soils mixed with rubber powders (as a commonly used light weight material) are evaluated using a large scale direct shear apparatus. In this regard, rubber powders are mixed with loose sand in different percentages (0, 5, 10 and 15%) and variations in their shear strength parameters have been calculated. Also, in order to evaluate the role of overburden pressure on their mechanical properties, three different overburden pressures (30, 60 and 120 kPa) were imposed on the samples. In addition, 0.5, 1, 3 and 5 mm/minute rates of loading were used to investigate the effect of rate of shear on the shear parameters. Based on the tests, it was observed that increasing the powder percentage (from 0 to 15%) resulted in a decrease in the sample’s internal friction angles (up to 18%). Moreover, the friction angle of sand- rubber powder mixtures had a direct relation with the rate of shear strain. With increasing rate of shear strain from 0.5 to 1 mm/min, rubber powder added samples showed a 9% larger angle of friction. The increases in friction angle were 16% and 21% for increasing loading rates from 1 to 3 mm/min and 3 to 5 mm/min, respectively.

Comme remblai pour murs de soutènement, les matériaux légers sont couramment utilisés pour alléger la structure entière, également, pour diminuer sismiquement les dommages structurels induite en soufrant des déformations plus importantes avec un plus grand amortissement. Dans cet article, les paramètres de résistance au cisaillement de sols sablonneux mélangés avec des poudres de caoutchouc (comme un matériau léger couramment utilisé) sont évaluées en utilisant un appareil de cisaillement direct à grande échelle. À cet égard, les poudres de caoutchouc sont mélangées avec le sable meuble en pourcentages différents (0, 5, 10 et 15%) et les variations dans les paramètres de résistance au cisaillement ont été calculées. Aussi, afin d’évaluer le rôle de la pression de surcharge sur leurs propriétés mécaniques, trois pressions de surcharges différentes (30, 60 et 120 kPa) ont été imposées sur les échantillons. De plus, les taux de chargement 0,5, 1, 3 et 5 mm / minute ont été utilisés pour étudier l’effet du taux de cisaillement sur les paramètres de cisaillement. D’après les tests, on a observé que l’augmentation du pourcentage de poudre (de 0 à 15%) a entraîné une diminution dans les angles de frottement interne de l’échantillon (jusqu’à 18%). En outre, l’angle de frottement des poudres mélangés de sable et de caoutchouc avait une relation directe avec le taux de déformation de cisaillement. Avec un taux de déformation de cisaillement augmentant de 0,5 à 1 mm / min, la poudre de caoutchouc ajoutée aux échantillons a montré un angle de frottement de 9% plus grand. Les augmentations de l’angle de frottement était 16% et 21% pour augmenter les taux de charge de 1 à 3 mm / min et 3 à 5 mm / min, respectivement.