شماره ركورد
33541
پديد آورنده
بهادر يزدان پور
عنوان
اثر حرارت بر پاسخ مكانيكي زباله هاي جامد شهري در شرايط سه محوري
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي
رشته تحصيلي
مهندسي عمران گرايش ژئوتكنيك
سال تحصيل
1395
تاريخ دفاع
1404/01/25
استاد راهنما
دكتر مهران كريمپور فرد، دكتر محسن صابرماهاني
استاد مشاور
Prof. Sandro Lemos Machado
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
دفن بهداشتي زباله همچنان به عنوان يكي از اصليترين روشهاي مديريت پسماندهاي جامد شهري و حفاظت از محيط زيست مطرح است. با اين حال، طراحي و بهره برداري از مراكز دفن مدرن بدون درك عميق رفتار ترمو-هيدرو-مكانيكي مواد زائد، امري غيرممكن به نظر ميرسد. اين پژوهش به بررسي تأثير دما بر رفتار مكانيكي و ژئوتكنيكي زبالههاي جامد شهري (MSW) پرداخته است. با توجه به افزايش دماي داخلي لندفيلها ناشي از فرآيندهاي بيولوژيكي و شيميايي، درك رفتار زبالهها تحت شرايط دمايي مختلف از اهميت بالايي برخوردار است. در اين تحقيق، مجموعهاي گسترده از آزمايشهاي آزمايشگاهي، شامل 78 آزمايش سهمحوري بزرگ مقياس در شرايط زهكشي شده و زهكشي نشده، 18 آزمايش كشش بر روي الياف پلاستيكي و تعدادي آزمايش براي تعيين مدول الاستيسيته و ضريب پواسون انجام شد. نمونهها با قطر 15 سانتيمتر و در سه درصد مختلف الياف (0%، 12% و 24%) و چهار سطح دمايي (25، 45، 65 و 95 درجه سانتيگراد) مورد بررسي قرار گرفتند. فشارهاي همه جانبه اعمال شده شامل سطوح 50، 150 و 300 كيلوپاسكال بود. نتايج نشان داد كه افزايش دما تأثير قابل توجهي بر تراكم پذيري، مقاومت برشي و نفوذپذيري زبالههاي جامد شهري دارد. بهطور خاص، افزايش دما باعث افزايش شاخص تراكمپذيري (λ) و كاهش شاخص بازگشت (Ҡ) شد كه نشان دهنده افزايش فشردگي نمونهها و كاهش توانايي بازگشت به حالت اوليه است. همچنين، مقاومت برشي زبالهها تحت تأثير دما بهطور قابلتوجهي كاهش يافت، بهطوري كه زاويه اصطكاك داخلي (φ) و چسبندگي (c) در دماهاي بالاتر كمتر شدند. علاوه بر اين، افزايش دما باعث كاهش نفوذپذيري نمونهها و تغيير شكل منحنيهاي تنش-كرنش از حالت مقعر به سمت بالا به شكل هيپربوليك شد. اين تغييرات ناشي از كاهش سختشدگي كرنش و كاهش مقاومت كششي و سختي الياف پلاستيكي در دماهاي بالا بوده است. همچنين به منظور توسعه يك مدل رفتاري كاربردي مبتني بر يافتههاي تجربي، مجموعهاي از آزمايشهاي كنترل شده تحت شرايط مختلف دمايي طراحي و اجرا گرديد و پارامترهاي كليدي تأثيرپذير از دما مورد سنجش قرار گرفتند. اين پژوهش نشان داد كه افزايش دما و كاهش درصد الياف، تأثيرات عميقي بر رفتار مكانيكي زبالههاي جامد شهري دارند. اين تحقيق گامي مهم در جهت درك بهتر رفتار زبالههاي جامد شهري تحت شرايط دمايي مختلف است و ميتواند به عنوان پايهاي براي تحقيقات آينده در اين حوزه مورد استفاده قرار گيرد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/05/08
عنوان به انگليسي
Thermo-Hydro-Mechanical Propertise of Municipal Solid Waste (MSW) in Triaxial Condition
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
بهادر يزدان پور
چكيده به لاتين
Sanitary landfill remains one of the primary methods for municipal solid waste (MSW) management and environmental protection. However, the design and operation of modern landfills are nearly impossible without a deep understanding of the thermo-hydro-mechanical behavior of waste materials. This study investigates the effect of temperature on the mechanical and geotechnical behavior of MSW. Due to the internal heat generation in landfills resulting from biological and chemical processes, understanding the behavior of waste under various temperature conditions is of great importance. A comprehensive series of laboratory experiments was conducted, including 78 large-scale triaxial tests under drained and undrained conditions, 18 tensile tests on plastic fibers, and several tests to determine the elastic modulus and Poisson’s ratio. Specimens with a diameter of 15 cm were tested with three different fiber contents (0%, 12%, and 24%) and at four temperature levels (25°C, 45°C, 65°C, and 95°C). The applied confining pressures were 50, 150, and 300 kPa.
The results showed that increasing temperature significantly affects the compressibility, shear strength, and permeability of MSW. Specifically, the compressibility index (λ) increased, and the swelling index (Ҡ) decreased with temperature, indicating greater compaction and reduced rebound capability. Additionally, shear strength decreased at higher temperatures, with reductions observed in both the internal friction angle (φ) and cohesion (c). Temperature increase also led to a reduction in permeability and a transformation in stress–strain curves from upward concave shapes to hyperbolic forms. These changes were attributed to reduced strain hardening and decreased tensile strength and stiffness of plastic fibers at elevated temperatures.
To develop a practical constitutive model based on the experimental findings, a series of controlled tests was designed and performed under different thermal conditions, and the key temperature-dependent parameters were identified. The study concluded that elevated temperatures and lower fiber content have significant impacts on the mechanical behavior of MSW. This research provides a critical step toward better understanding the behavior of MSW under thermal influences and offers a foundation for future studies in this field.
كليدواژه هاي فارسي
زباله جامد شهري , مركز دفن بهداشتي كهريزك , پسماند , رفتار ترموهيدرومكانيكال , آزمايش سه محوري , دما
كليدواژه هاي لاتين
Municipal Solid Waste (MSW) , Thermo-hydro-mechanical behavior , Geotechnical Properties , Triaxial Testing , Constitutive Modeling
Author
Bahador Yazdanpour
SuperVisor
Dr. Mehran Karimpour-fard, Dr. Mohsen Sabermahani