15653

15653

ارزيابي تأثير افزودن خرده لاستيك هاي فرسوده در پايداري شيرواني ها توسط مدل فيزيكي آزمايشگاهي تحت بارگذاري استاتيكي

كارشناسي ارشد

خاك و پي

شهريور ماه 1394

شهريور ماه 1394

دكتر نادر شريعتمداري

عمران

چكيده توليد روزافزون لاستيك‌هاي فرسوده با طول عمر بالا و عدم ارائه يك راه حل اصولي و صحيح براي دفن، بازيافت و يا استفاده بهينه،يكي از مسائل و مشكلات به وجود آمده در سال‌هاي اخير مي‌باشد. شيوع بيماري‌هاي ناشي از ازدحام حشرات و حيوانات موذي، احتمال اشتعال توده‌هاي لاستيك فرسوده و ايجاد آلودگي آب‌هاي زيرزميني ازجمله مهم‌ترين آن‌ها مي‌باشد. خصوصيات مكانيكي (مقاومت كششي بالا، وزن مخصوص پايين)، دوام و عدم پوسيدگي و قيمت ناچيز اين لاستيك‌ها، كاربرد اين لاستيك‌ها را در سازه‌هاي خاكي نظير شيب‌ها، ديوار حائل، بستر راه‌ها و پي‌ها براي بهبود پارامترهاي رفتاري خاك مطرح مي‌سازد. در بخش اول اين تحقيق درصد بهينه خرده لاستيك در ماسه جهت افزايش پارامترهاي مقاومت برشي آن و همچنينتأثير اضافه كردن خرده لاستيك روي منحني نيرو-تغيير مكان با استفاده از آزمايش برش مستقيمتحت تنش هاي سربار 50، 100 و 150 كيلو پاسكال مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور ماسه و مخلوط ماسه-خرده لاستيك با درصدهايحجمي 20، 25، 30، 35 و 40 درصد و دو اندازه خرده لاستيك1.5 تا 3 ميلي متر و 3 تا 4.5 ميلي متر مورد آزمايش قرار گرفته و درصد بهينه خرده لاستيك30% حجمي تعيين شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه اضافه كردن خرده لاستيك باعث افزايش چسبندگي خاك و درنتيجه افزايش مقاومت برشي ماسه مي‌شود، درحالي‌كه تأثير خرده لاستيك در افزايش زاويه اصطكاك داخلي ناچيز مي‌باشد. ازآنجايي‌كه ماسه فاقد چسبندگي مي‌باشد، اضافه كردن خرده لاستيك در جهت بهبود مقاومت برشي خاك بسيار مؤثر است. مقاومت برشي نمونه هاي حاوي خرده لاستيك با اندازه 1.5 تا 3 ميلي متر تا ميزان 17.3 درصد و نمونه هاي حاوي خرده لاستيك با اندازه 3 تا 4.5 ميلي متر تا ميزان 26.1 درصد افزايش پيدا كرده است. همچنين نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش خرده لاستيك باعث افزايش ظرفيت شكل‌پذيري خاك مي‌شود. در بخش دوم به بررسي مدل فيزيكي شيرواني خاكي به ارتفاع 0.9 متر، طول 1.2 متر و عرض 0.80 متر با مصالح ماسه خالص و مخلوط ماسه-خرده لاستيك با درصد هاي حجمي 20، 25، 30، 35 و 40 درصد خرده لاستيكپرداخته شده است. همچنين دو محل به فاصله B0.5 و B1.15 (Bعرض صفحه بارگذاري و برابر با 10 سانتي متر مي باشد) از لبه شيرواني براي اعمال بار انتخاب شده است. نتايج نشان مي دهد كه افزودن خرده لاستيك باعث ايجاد شكل پذيري زيادي در نمونه ها تا لحظه گسيختگي مي شود كه اين مقدار براي فاصله بارگذاريB1.15 از لبه شيرواني به ميزان 1.78 برابر نشست ماسه خالص و براي فاصله بارگذاريB0.5 از لبه شيرواني به ميزان 2.79 برابر نشست ماسه خالص مي باشد. همچنين افزودن خرده لاستيك باعث افزايش ظرفيت باربري به ميزان 35 درصد براي نمونه هاي با فاصله بارگذاريB1.15 از لبه شيرواني، و ميزان 39 درصد افزايش ظرفيت باربري براي نمونه هاي با فاصله بارگذاريB0.5 از لبه شيرواني مي شود.در قسمت پاياني اين بخش به برسي الگوي حركتي مصالح در هنگام گسيختگي پرداخته شده است كه نتايج نشان دهنده كاهش حجم گوه گسيختگي با افزودن خرده لاستيك به ماسه مي باشد. واژه‌هاي كليدي:محيط زيست - خرده لاستيك – برش مستقيم – مدل فيزيكي – پايداري شيرواني