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Enregistrement W4414151461 · doi:10.1038/s41598-025-17178-9

Optimizing the fracture resistance of clay liners through fiber content and moisture control

2025· article· en· W4414151461 sur OpenAlexaff
Mohammad Zaid, Zarghaam Haider Rizvi, Dipanjan Basu, Frank Wuttke

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueGeotechnical Engineering and Soil Stabilization
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesChristian-Albrechts-Universität zu KielBundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Mots-clésWater contentGlass fiberFiberMoistureCompactionLimitingToughnessFracture (geology)Fracture toughness

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Structural integrity of clay liners in engineered waste landfills depends critically on their ability to resist the initiation and propagation of cracks under variable moisture conditions. In this study, the improvement of Mode I Fracture toughness KI in clayey soil through small additions of discrete glass fibers is investigated with particular emphasis on the interaction between fiber content and water content near the optimum moisture content (OMC). Specimens were prepared using a clayey soil compacted at water contents of 17%, 18%, and 19%, representing dry, optimum, and wet of optimum states based on proctor compaction test. Glass fibers were added uniformly at fractions of 0%, 0.01%, 0.02%, 0.05%, and 0.10% by weight of the soil. KI was obtained from single-edge notched beam (SENB) specimens tested in a three-point bending configuration. Load and displacement responses were analyzed to extract peak load Pmax and compute KI. The addition of only 0.01% glass fiber by mass enhances Pmax by 50%, resulting in a 70% increase in KI across all moisture conditions. These improvements are attributed to the effective interplay between clay particles bonded together with the glass fibers. The results also indicate that both Pmax and KI reach their maximum values near OMC (~ 18%), corresponding to the densest particle arrangement. However, increasing the fiber content beyond 0.01% leads to a decrease in KI and Pmax caused by fiber clustering, void formation, and weakened soil-fiber interfaces. The findings clearly illustrate that, by precisely limiting the water content and adding a sub-percent amount of glass fiber reinforcement, fracture resistance in clay liners increases significantly. This state-of-the-art approach offers a cost-effective and technically efficient strategy for enhancing the long-term performance of landfill systems to prevent seepage of harmful leachate to the groundwater.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,002

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,208
Écart entre enseignants0,200 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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