13353

13353

بررسي تاثير سالخوردگي بر رفتار مقاومت برشي پسماندهاي جامد شهري

دكتري

عمران - مكانيك خاك و پي

شهريورماه 1393

شهريورماه 1393

دكتر نادر شريعتمداري

چكيده مطالعه خصوصيات و رفتار مكانيكي توده هاي زباله جامد شهري(MSW) به منظور طراحي، نگهداري و استفاده هاي بعدي از مراكز دفن از اهميت ويژه اي برخوردار است. رفتار اين مصالح به دليل ناهمگني ذاتي و تغيير آن در مناطق مختلف، داراي پيچيدگي زيادي بوده و علاوه بر آن به علت تجزيه، وابسته به زمان است. تحقيق حاضر به منظور ارزيابي تاثير سالخوردگي بر خصوصيات و رفتار مقاومت برشي توده هاي زباله شهري در لندفيل كهريزك تهران انجام شده است. اين مطالعات از طريق انجام آزمايش سه محوري بزرگ مقياس روي نمونه هاي تازه و نمونه هاي سالخورده در لندفيل با سن 5/5، 14 و 21 سال انجام گرديد. بخش عمده اجزاء زباله شهري مربوط به سه گروه پسماندهاي موادغذايي، كاغذ/مقوا و پلاستيك بوده و سهم آنها به ترتيب حدود 63%، 15% و 11% است. ميانگين ميزان رطوبت نمونه ها 153% ، محتوي مواد آلي 65%، و وزن واحد اوليه آن kN/m3 3/7 تعيين گرديد. در اثر سالخوردگي، سهم اجزاء گروه اول و دوم به تدريج كاهش و سهم گروه سوم تا بيش از دو برابر افزايش يافته و دانه بندي نمونه ها نيز ريزتر مي شود. همچنين ميزان رطوبت و محتوي مواد آلي تا حدود يك سوم مقدار اوليه كاهش يافته و وزن واحد آن تا حدود 70% افزايش مي يابد. روند تجزيه زباله درلندفيل به شدت وابسته به شرايط محيطي آن بوده و به همين علت ميزان تغييرات در نمونه هاي 21 ساله، كمتر از نمونه هاي 14 ساله تعيين گرديد؛ بنابراين براي ارزيابي كمي روند تغييرات زباله در فرآيند سالخوردگي، متغير درجه تجزيه (DOD) مناسب تر از سن است. مقاومت برشي توده زباله، تابع سن، تركيبات، سطح كرنش ها، وزن واحد و نرخ بارگذاري بوده و به ترتيب براي نمونه هاي تازه، 21ساله، 14ساله و 5/5 ساله افزايش نشان داد؛ بنابراين نمونه هاي 5/5 ساله بيشترين مقاومت برشي را داشته و روند كسب مقاومت با افزايش سن زباله ادامه نمي يابد. افزايش مقاومت در سالهاي اوليه، به دليل كاهش سريع سهم پسماندهاي تجزيه پذير، شامل مواد غذايي و كاغذ و افزايش سهم پلاستيك ها به عنوان المان هاي مسلح كننده توده بوده و روند كاهشي در سالهاي بعدي، عمدتا متاثر از افت تدريجي مقاومت كششي الياف ايجاد مي شود. همچنين با پيشرفت سالخوردگي، مقدار زاويه اصطكاك داخلي () افزايش و چسبندگي (C) كاهش مي يابد. ضريب تاثير مقاومت برشي (SIF)، به عنوان تابعي از سن زباله تعريف شده و از طريق حاصل جمع مقاومت برشي بخش الياف و بخش مواد خنثي تعيين مي گردد. تغييرات نسبت SIF نمونه سالخورده به SIF نمونه تازه، با روند تغييرات مقاومت برشي نمونه ها سازگار است. تاثير سالخوردگي زباله از طريق ضريب حالت بخش الياف و ضريب شكل بخش خنثي در تعيين ضريب SIF اعمال مي شود. كلمات كليدي: زباله جامد شهري، لندفيل كهريزك، مقاومت برشي، سالخوردگي، خصوصيات ژئوتكنيكي، MSW