21458

21458

ارزيابي تاثير افزودن ذرات پلي استايرن انبساطي و اندازه آن ها بر رفتار ماسه كربناته بوشهر با استفاده از آزمايش سه محوري

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1395

1398/07/16

دكتر حسين صالح زاده - دكتر علي اكبر حشمتي رفسنجاني

عمران

سبك سازي به عنوان يك روش بهسازي براي احداث پروژه‌هاي عمراني بر روي زمين هايي با ظرفيت باربري پايين به منظور كاهش بارهاي وارده به زمين استفاده مي‌شود. استفاده از پلي استايرن انبساطي در اين روش، كه ماده‌اي در رده مصالح فوق سبك است توجه متخصصين و محققين را به اين ماده معطوف كرده است. پلي استايرن انبساطي(EPS) ماده پليمري است كه از آن در بسته‌بندي مواد غذايي، صنعت ساختمان و... استفاده مي‌شود. ماسه هاي كربناته يكي از خاكهاي مسئله دار در طبيعت هستند كه گاهي مشكلاتي را براي مهندسان ژئوتكنيك به وجود مي آورد. تحقيقات انجام شده روي اين ماسه ها نشان داده است كه رفتار اين خاكها تحت برش، متفاوت با خاكهاي سيليكاته مي باشد. خليج فارس از جمله محل هاي وجود خاكهاي كربناته در دنيا است. علي رغم انجام تحقيقات و آزمايش هاي فراوان در زمينه سبك سازي ماسه سيليكاته به وسيله EPS، هيچ گونه تحقيقي در مورد سبك سازي ماسه كربناته در ادبيات فني موجود نمي باشد. در اين تحقيق با استفاده از دستگاه سه محوري استاتيكي به بررسي خصوصيات و رفتار اين مواد در پارامترهاي مقاومتي ماسه كربناته پرداخت شده است. ابتدا با اختلاط 5%، 10%، 20% حجمي دانه‌هايEPS(دو اندازه دانه كوچك و بزرگ) با ماسه كربناته بوشهر، نمونه‌هايي با درصد تراكم 50% ساخته شد و خصوصيات مكانيكي تركيب با استفاده از آزمايش سه محوري تحكيم يافته زهكشي شده(CD) در چهار فشار همه جانبه 50، 150 ، 250 و 350 كيلوپاسكال بررسي گرديد. نتايج اين آزمايش‌ها نشان داد همانطور كه در تحقيقات گذشته بيان شده به طوركلي با افزايش درصد اختلاطEPS زاويه اصطكاك داخلي ومقاومت برشي كاهش و چسبندگي افزايش مي‌يابد. با اين حال تركيب اندازه دانه بزرگتر EPS وخاك رفتاري بهتر از خود نشان داده و مقاومت برشي و زاويه اصطكاك نسبت به نمونه حاوي EPS ريز‌دانه كاهش كمتري را خواهد داشت. همچنين وزن مخصوص نمونه‌ها با افزايش درصد اختلاط EPS كاهش قابل ملاحظه‌اي را از مقدار 00/15 براي ماسه خالص تا 40/13 براي ماسه و20% اختلاط EPS از خود نشان داد.

1398/10/02

Effect of adding Expanded Polystyrene ( EPS ) beads and their sizes on mechanical behaviour of bushehr carbonate sand with triaxial testing

12/23/2019 12:00:00 AM

Lightening is used as a remediation method for construction projects on low load bearing land to reduce the load on the ground. The use of expanded polystyrene in this method, which is an ultra-lightweight material, has attracted the attention of experts and researchers. Expanded Polystyrene (EPS) is a polymer material used in food packaging, building industry, etc. Carbonate sands are one of the problematic soils in nature that sometimes pose problems for geotechnical engineers. Research on these sands has shown that the behavior of these soils under shear is different from that of silicate soils. The Persian Gulf is one of the places where carbonate soils are found in the world. Despite extensive research and experimentation in the field of silicate sand lightening by EPS, there is no research on carbonate sand lightening in the technical literature. In this research, using static triaxial apparatus, the properties and behavior of these materials in carbonate sand resistive parameters are investigated. At first, samples with 50% density were prepared by mixing 5%, 10%, 20% volumes of EPS grains (both small and large grains) with Bushehr carbonate sand, and mechanical properties of the composite were determined using a triaxial drilled consolidated test (CD). At four all-pressures of 50, 150, 250 and 350 kPa. The results of these experiments showed that, as stated in previous research, with increasing EPS incorporation percentage, the internal friction angle and shear strength decreased and the adhesion increased. However, the combination of larger grain size and EPS showed better behavior and reduced shear strength and friction angle compared to the sample containing fine grain EPS. Also, the specific gravity of samples with increasing EPS mixing percentage showed a significant decrease from 15.00 for pure sand to 13.40 for sand and 20% EPS mixing.