نام پژوهشگر: سیّد مهدی ابطحی

بهبود خواص مقاومتی خاک در بستر راه ها با افزودن رزین و الیاف پلیمری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  عادل مرتهب   محمود وفائیان

یکی از مسائل اصلی در طراحی مناسب روسازی راه ها، تأمین ویژگی های ژئوتکنیکی بستر راه با استفاده از شیوه های مختلف تثبیت است. خاک های دانه ای سست و رسوبات ماسه بادی، گروهی از خاک های نامساعد هستند که به دلیل ضعف در تراکم پذیری، ظرفیت باربری پایین، نفوذپذیری بالا و ... برای عملیات اجرایی مشکلاتی را به همراه دارند. با وجود سابقه طولانی استفاده از مصالح سنّتی به منظور اصلاح رفتار خاک، با توسعه علوم مربوط به مهندسی شیمی در دهه های اخیر مواد مختلفی در قالب افزودنی های شیمیایی نوین در تثبیت خاک استفاده می شوند که با توجه به تنوع ساختاری این مواد، ضرورت تحقیق و بررسی را بیش ازپیش نمایان می کند. در این مطالعه بهبود رفتار خاک ماسه بادی با استفاده از یک رزین پلیمری پایه آمینی و الیاف پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفته است. میزان رزین استفاده شده از 0.5 تا 2.5% و الیاف pp افزوده شده به خاک از 0.025% تا 0.15% وزنی خاک خشک می باشد. از آزمایش مقاومت فشاری محصورنشده برای بررسی تأثیر افزودن رزین و الیاف به طور مجزا و توأم استفاده گردید. تمامی آزمایش ها در شرایط زمانی ثابت 24 ساعت مورد ارزیابی واقع شده اند. نتایج این آزمایش حاکی از آن است که حداکثر مقاومت تک محوری با افزودن رزین به طور پیوسته افزایش یافته به طوری که افزودن 1.5% رزین، مقاومت تک محوری را تا 5.5 برابر و کرنش گسیختگی را تا 2 برابر افزایش می دهد که بیشترین میزان کرنش گسیختگی را به همراه دارد. میزان 0.05% pp مقدار بهینه ای است که مقاومت حداکثر را تا میزان 2.8 برابر افزایش می دهد. در میان ترکیب های مختلف از رزین و الیاف، بیشترین مقدار مقاومت تک محوری حداکثر از ترکیب حداقل مقدار الیاف با 0.025% و 1.5% رزین به میزان 713.7 kpa بیش از 9 برابر حالت خالص به دست می آید. در ادامه ارزیابی رفتار خاک تثبیت شده با رزین توسط آزمون برش مستقیم نشان داد که افزایش رزین تا 0.2% موجب افزایش زاویه اصطکاک داخلی حدود °10 و چسبندگی در حدود kpa 125 می شود. نتایج آزمون مدول برجهندگی در حالات مختلف نشان از وابستگی این پارامتر به تنش وارده به خاک دارد. از این رو گزارشی از رفتار برجهنده و پاسخ خاک بستر اصلاح شده نسبت به بارگذاری دوره ای متناسب با بارگذاری ترافیکی که در آیین نامه آشتو t 307 اشاره شده، ارائه شده است. مقایسه بین نتایج بدست آمده از آزمایش استاتیکی و دینامیکی، تفاوت مقادیر بدست آمده از مدول الاستیسیته و مدول برجهندگی را نشان می دهد که خود نشان از اهمیت انجام آزمایش تحت بارگذاری دوره ای دارد.