21449

21449

بررسي رفتار مكانيكي مخلوط ماسه كربناته كيش و ژئوفوم (EPS) تحت بار گذاري استاتيكي با استفاده از دستگاه برش مستقيم بزرگ مقياس

كارشناسي ارشد

عمران

95-98

1398/6/29

دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي - دكتر حبيب شاه نظري

عمران

سبك سازي خاك يكي از روش¬هاي بهسازي خاك به شمار مي¬رود كه ژئوفوم پلي استايرن (EPS) به دليل ماهيت فوق سبكي كه دارد و همچنين هزينه پايين يكي از مصالح پركاربرد بهسازي خاك محسوب مي¬شود. يكي از مهم¬ترين ويژه¬گي¬هاي مخلوط¬هاي خاك و ژئوفوم مقاومت برشي آن مي¬باشد كه در بسياري از پروژه¬هاي كاربردي مورد نياز است. اين پژوهش بر روي ماسه كربناته جزيره كيش در حالت متراكم (D_r=%85) و به ميزان 8/93 درصد كربنات كلسيم كه طبق استاندارد BS-1377 اندازه-گيري شد، با اختلاط هاي 5%، 10%، 20%، 30%،50% و 60% حجمي از دانه¬هاي EPS با قطر 1 تا 4 ميلي¬متر تحت بار¬هاي قائم 50، 100 و 300 كيلوپاسكال با نرخ بار¬گذاري 5/0 ميلي¬متر در دستگاه برش مستقيم بزرگ مقياس با ابعاد 30 * 30 و مطابق با استاندارد ASTM D3080 انجام پذيرفت. نتايج نشان داد كه با اضافه نمودن دانه¬هاي EPS چسبندگي روند افزايشي به خود مي¬گيرد كه اين روند در اختلاط 5% شروع و در اختلاط 60% به حداكثر ميزان خود نسبت به ماسه خالص مي¬رسد. ديگر پارامتر مقاومت بررشي يعني زاويه اصطكاك داخلي نيز با اضافه شدن درصد اختلاط دانه¬هاي EPS شروع به كاهش مي¬كند كه اين تغيير در اختلاط 5% زياد به چشم نمي¬آيد اما با اضافه شدن درصد اختلاط روند نزولي افزايش مي¬يابد و در اختلاط 60% اين مقدار به اوج خود مي¬رسد به طور كلي براي تمامي تركيبات ماسه و EPS زاويه اصطكاك داخلي نسبت به نمونه شاهد (ماسه خالص) كاهش نشان مي¬دهد كه اين مهم سبب كاهش مقاومت برشي مخلوط ماسه و دانه¬هاي EPS مي¬شود. همچنين در ماسه خالص با توجه به متراكم بودن نمونه¬ها ابتدا روند انقباضي به خود گرفته و سپس انبساطي شدند كه با اضافه شدن درصد¬هاي EPS اين روند انبساطي به روند انقباضي تبديل شد و در تمامي نمونه¬هاي تحت برش كاهش حجم مشاهده ¬گرديد. در پايان به¬منظور بهينه¬سازي نتايج سيمان به ميزان 3 درصد وزني با 9 روز زمان به عمل¬آوري به ماسه كربناته كيش و همچنين اختلاط ماسه با درصد هاي حجمي 5 و 10 درصد دانه¬هاي EPS اضافه گرديد و پس از بررسي نتايج بدست آمده مشاهده گرديد كه زاويه¬ي اصطكاك داخلي نسبت به نمونه ماسه خالص 8 درجه افزايش يافت كه اين افزايش در اثر اضافه شدن دانه¬هاي EPS اگرچه نسبت به نمونه¬هاي فاقد سيمان در تركيب سيمان با 5 درصد حجمي از دانه¬هاي EPS 7 درجه افزايش و نسبت به تركيب سيمان با 10 درصد حجمي از دانه¬هاي EPS 8 درجه افزايش داشتيم اما با افزايش ميزان درصد دانه¬هاي EPS مجدداً شاهد روند نزولي خواهيم بود. چسبندگي نيز با اضافه شدن سيمان روند سعودي خود را حفظ مي كند. در پايان مي¬توان نتيجه گرفت كه مقدار اختلاط دانه¬هاي EPS و تنش قائم دو فاكتور مهم در رفتار مخلوط¬ها مي¬باشند.

1398/09/08

Investigation of Mechanical Behavior of carbonated Kish soils -Geofoam (EPS) Mixtures subjected to Static Loading Using a Large-Scale Direct Shear Test Apparatus

9/20/2019 12:00:00 AM

Expanded polystyrene (EPS) composite soil is a new kind of lightweight geomaterial, which is made of soil, binder, water, and EPS. Soils mixed with expanded polystyrene (EPS) particulates could be used as lightweight fills in slopes for improved stability, embankments over highly compressible soils, and for reducing earth pressures in soil retention structures. The addition of very low density EPS particulates into soil has a large effect on the mass and volumetric properties of the resulting soil mixtures and their influence on mechanical properties is scarce in the literature. Large direct shear tests were conducted to evaluate the shear strength properties of the sand-EPS beads-mixture. Direct shear tests were conducted under six different vertical stresses. The effect of EPS beads content on properties of the sand-EPS beads-mixture were studied. The results showed that the inclusion of EPS bead in sand will lead to a decreased shear strength parameters