شماره ركورد
34805
پديد آورنده
هادي غفاري كرنگان
عنوان
بررسي اثر چرخههاي انجماد و ذوب بر متغيرهاي مقاومت برشي خاكهاي سيليكاته-مطالعه موردي ماسه 131 فيروزكوه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - ژئوتكنيك
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1404/07/28
استاد راهنما
دكتر علي اكبر حشمتي رفسنجاني - دكتر حسين صالح زاده
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
عمران
چكيده
حدود يكچهارم مساحت جهان را خاك منجمد و يخزده تشكيل ميدهد. خاك منجمد بيشتر در روسيه، كانادا، آلاسكا، مغولستان و چين و به مقدار كمتري در مناطق ديگر مانند نروژ، جزاير قطب شمال، گرينلند و قطب جنوب موجود ميباشد. در كشور ايران نيز مناطق بسياري با افت دما و يخبندان فصلي مواجه ميشوند. خاك منجمد در طي تغييرات فصلي چرخه انجماد-ذوب را تجربه ميكند كه در مقايسه با خاك منجمد نشده داراي خواص فيزيكي و مكانيكي پيچيدهتري است چرا كه اين خواص در طول فرآيند انجماد و ذوب تغيير ميكنند. در محيط باز (خاكهاي سطحي)، خاكهايي با تراكم بيشتر سست ميشوند و تراكم كمتري پيدا ميكنند در حالي كه خاكهايي با تراكم كمتر، متراكمتر ميشوند. با افزايش جمعيت جهان و نياز به احداث تاسيسات و زيرساختهاي بيشتر در مناطق سردسير اهميت شناخت بيشتر و بهتر چرخه انجماد-ذوب و تاثيرات آن بر ويژگيهاي مهندسي خاك اين مناطق احساس ميشود. در اين مطالعه تاثير تعداد چرخههاي انجماد و ذوب بر رفتار متغيرهاي مقاومت برشي ماسه 131 فيروزكوه با كمك دستگاه برش مستقيم كوچك مقياس بررسي شد. آزمايشها در سه حالت تراكم سست (تراكم 25%)، متوسط (تراكم 50%) و متراكم (تراكم 80%) تحت سربارهاي 2/0، 4/0 و 8/0 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع انجام شد. مشاهداتي كه پس از انجام آزمايشها انجام شد عبارتند از: 1) خاك با افزايش تراكم به ازاي چرخههاي مختلف رفتار متفاوتي داشته و به طور كلي بيشينه تنش برشي اغلب افزايش مييابد (بين 3 الي 30 درصد)؛ 2) مشابه مطالعات پيشين، تغييرات زاويه اصطكاك داخلي خاك قابل توجه نيست (كمتر از 10درصد مقدار اوليه)؛ 3) با توجه به منحني دانهبندي خاك يخزده، دانهبندي خاك كمي ريزتر شده (درصد عبوري از الك شماره 20 و 30 بين 3 الي 7 درصد افزايش داشته است) كه بيانگر شكستن ذرات است؛ 4) بهبود دانهبندي خاك در اثر شكست ذرات سبب بهبود رفتار مقاومتي خاك SP شده است؛ 5) تصاوير و تحليلهاي SEM نيز بيانگر ترك خوردگي و شكست در سطح ذرات است.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/20
عنوان به انگليسي
Investigating the effect of freeze-thaw cycles on shear strength parameters of silicate soils-a case study of 131 Firuzkoh sand
تاريخ بهره برداري
4/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
هادي غفاري كرنگان
چكيده به لاتين
About a quarter of the worldʹs land area is frozen and permafrost. Permafrost is found mostly in Russia, Canada, Alaska, Mongolia, and China, and to a lesser extent in other regions such as Norway, the Arctic Islands, Greenland, and Antarctica. In Iran, many areas also experience temperature drops and seasonal frosts. Permafrost experiences freeze-thaw cycles during seasonal changes, which have more complex physical and mechanical properties than unfrozen soil because these properties change during the freezing and thawing process. In the open environment (surface soils), soils with higher density become looser and less dense, while soils with lower density become denser. With the increase in the worldʹs population and the need to build more facilities and infrastructure in cold regions, the importance of better understanding the freeze-thaw cycle and its effects on the engineering properties of soils in these regions is felt. In this study, the effect of the number of freeze-thaw cycles on the behavior of shear strength variables of Firoozkooh 131 sand was investigated using a small-scale direct shear machine. The experiments were conducted in three compaction states: loose (25% density), medium (50% density), and dense (80% density) under loads of 0.2, 0.4, and 0.8 kg/cm2. The observations made after the experiments are: 1) The soil behaves differently with increasing compaction for different cycles, and in general, the maximum shear stress often increases (between 3 and 30 percent); 2) Similar to previous studies, the changes in the soil internal friction angle are not significant (less than 10 percent of the initial value); 3) According to the frozen soil gradation curve, the soil gradation has become slightly finer (the percentage passing through sieves No. 20 and 30 has increased between 3 and 7 percent), which indicates particle breakage; 4) Improved soil granulation due to particle breakage has improved the resistance behavior of SP soil; 5) SEM images and analyses also indicate cracking and breakage on the particle surface.
كليدواژه هاي فارسي
چرخه انجماد و ذوب , برش مستقيم , مقاومت برشي , ماسه 131 فيروزكوه
كليدواژه هاي لاتين
Freeze-Thaw Cycles , Direct Shear Test , Shear Strength , Firoozkuh Sand no. 131
Author
Hadi Ghafari Kerengan
SuperVisor
Dr. Ali Akbar Heshmati Rafsanjani Dr. Hosein Salehzadeh