جدید No picture مشاهده عکس بزرگتر

بهبود خواص مکانیکی خاکها با استفاده از خرده پسماندهای لاستیکی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش محیط زیست

جدید

20,000 تومان

توضیحات

چکیده

در این پژوهش، تأثیر خرده تایر و آهک و سرباره بر روی خاک رس با انجام آزمایش‌های حدود اتربرگ، تراکم و CBR مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی و بهینه سازی 4 متغیر مورد نظر پایلوت (درصد رس، سرباره، آهک و خرده تایر)، روی ظرفیت باربری خاک تثبیت یافته، تعداد 16 اختلاط برای آزمونهای مورد نیاز پایلوت با نرم افزار طراحی آزمایش DX7 طراحی شد. برای بررسی ظرفیت باربری اختلاط ها، نخست، آزمایش تراکم برای تعیین درصد رطوبت بهینه و جرم مخصوص خشک بیشینه هر یک از اختلاط ها انجام شد. سپس، با هدف بررسی تاثیر زمان عمل آوری 1، 7 و 28 روزه روی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی اختلاطهای خاک، برای هر 16 اختلاط، سه نمونه و جمعا 144 نمونه با شرایط بهینه تراکم بدست آمده، در قالب CBR ساخته شد. نتایج اندازه گیری CBR نشان می دهد که با افزایش درصد آهک و سرباره تنها مقدار CBR افزایش یافته و در مقابل، با افزایش خرده تایر ، میزان CBR کاهش یافته است. بررسی عمل آوری نمونه ها نشان می دهد که مقدار CBR نمونه های حاوی آهک و سرباره، در سن 7 و 28 روز نسبت به سن 1 روز بطور معناداری افزایش یافته است. دستاورد مهم این تحقیق، اینست که در شرایط مرسوم در تثبیت خاکهای رسی که با 4% تا 6% آهک صورت می گیرد، استفاده از سرباره موجب کاهش آهک شده که این مهم موجب کاهش هزینه تثبیت خاکهای رسی در کنار افزایش ظرفیت باربری خاکهای مذکور خواهد شد. نتایج حدود اتربرگ نیز نشان می‌دهد که با افزایش مقدار آهک، حد خمیری افزایش و شاخص خمیری کاهش می‌یابد. همچنین در نمونه‌های حاوی سرباره، با افزایش مقدار سرباره حد خمیری افزایش می‌یابد.

کلمات کلیدی: تثبیت مکانیکی، سرباره، آهک، خرده تایر، رس، CBR، حدود اتربرگ، بهینه سازی

فهرست مطالب

عنوان ................................................................................................................................................ صفحه

چکیده ................................................................................................................................................1

 

فصل اول: کلیات تحقیق

1-        کلیات تحقیق ..................................................................................................................................3

1-1-        مقدمه ........................................................................................................................................3

1-2-        بیان مساله   .................................................................................................................................4

1-3-        ضرورت انجام تحقیق   ............................................................................................................ 6

1-4-        اهداف رساله .............................................................................................................................. 6

1-5-        فرضیه‌های تحقیق   ................................................................................................................... 7

1-6-        کاربردهای این تحقیق   ............................................................................................................. 7

 

فصل دوم: مروری بر ادبیات

2-        مروری بر ادبیات ........................................................................................................................ 10

2-1-        مقدمه ..................................................................................................................................... 10

2-2-        مروری بر کارهای گذشته ........................................................................................................ 10

2-3-        کلیات خاک رس .................................................................................................................... 14

2-3-1-            واحدهای اصلی تشکیل دهنده خاک رس ..................................................................... 14

2-3-2-            بار الکتریکی رس ......................................................................................................... 15

2-3-3-            لایه دوگانه .................................................................................................................... 16

2-3-4-            ساختمان ذرات رس ..................................................................................................... 16

2-3-5-            سطح مخصوص یا سطح ویژه خاک (SSA) ................................................................ 16

2-3-6-            pH خاک ...................................................................................................................... 16

2-4-        کلیات خرده تایر ..................................................................................................................... 17

2-4-1-            ضرورت گسترش استفاده از خرده‌های لاستیک ضایعاتی در پروژه‌های عمرانی ..................................................................................................................................... 17

2-4-2-            بازیافت لاستیک در کشورهای پیشرفته و ایران ........................................................... 22

2-4-3-            خصوصیات فیزیکی خرده تایرها ................................................................................. 23

2-4-3-1-    چگالی ........................................................................................................................ 23

2-4-3-2-    دانه بندی .................................................................................................................... 23

2-4-3-3-    پوکی و نسبت تخلخل ................................................................................................ 24

2-4-4-            خصوصیات شیمیایی خرده تایرها ................................................................................ 24

2-4-5-            خصوصیات مکانیکی خرده تایرها ................................................................................ 25

2-4-5-1-    مقاومت برشی ............................................................................................................ 25

2-4-5-2-    تراکم پذیری ............................................................................................................... 26

2-4-5-3-    نفوذپذیری ................................................................................................................. 26

2-4-5-4-    فیلتراسیون ................................................................................................................. 27

2-4-5-5-    خاصیت نشت‌پذیری و دوام ....................................................................................... 27

2-5-        کلیات آهک ............................................................................................................................ 28

2-5-1- انواع آهک در شکل‌ها مختلف ................................................................................. 28

2-6-        کلیات سرباره ......................................................................................................................... 29

2-6-1-            پوزولان‌ها ..................................................................................................................... 29

2-6-2-            انواع پوزولان‌ها ............................................................................................................. 29

2-6-3-            سرباره ......................................................................................................................... 29

2-6-3-1-    سرباره خنک شده در هوای آزاد ................................................................................. 31

2-6-3-2-    سرباره پف کرده یا دمیده ............................................................................................ 31

2-6-3-3-    سرباره گلوله شده ....................................................................................................... 31

2-6-3-4-    سرباره دانه‌ای کوره ..................................................................................................... 32

2-7-        روش‌های اصلاح خاک ........................................................................................................... 33

2-7-1-            تسلیح خاک .................................................................................................................. 34

2-7-2-            تثبیت خاک با آهک ..................................................................................................... 34

2-8-        بررسی خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی مخلوط خاک- خرده تایر، خاک- آهک و خاک- سرباره ..................................................................................................................................... 35

2-8-1- خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی مخلوط خاک- خرده تایر ................................ 35

2-8-1-1-    تأثیر خرده تایر بر وزن مخصوص خشک و رطوبت بهینه خاک رس ...................... 35

2-8-1-2-    تأثیر خرده تایر بر خصوصیات نشست پذیری و تحکیم خاک رس ........................ 36

2-8-2-خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی مخلوط خاک- آهک ......................................... 37

2-8-2-1-    تأثیر آهک بر دانه بندی خاک رس ............................................................................ 37

2-8-2-2-    تأثیر آهک بر حدود اتربرگ خاک رس ......................................................................38

2-8-2-3-    تأثیر آهک بر خصوصیات تغییر حجم و قابلیت تورم خاک رس .............................. 38

2-8-2-4-    تأثیر آهک بر pH خاک رس ..................................................................................... 38

2-8-2-5-    تآثیر آهک بر میزان تراکم خاک رس ......................................................................... 39

2-8-2-6-    تأثیر آهک بر نفوذپذیری خاک و کاهش درصد آب .................................................. 40

2-8-2-7-    تأثیر آهک بر مقاومت برشی و فشاری خاک‌های تثبیت شده .................................... 40

2-8-2-8-    تأثیر آهک بر روی حساسیت خاک‌های رسی .............................................................41

2-8-2-9-    تأثیر آهک بر مقاومت در برابر چرخه‌های یخ زدگی و آب شدن ...............................41

2-8-3-            خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی مخلوط خاک- سرباره ........................................... 41

 

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-        مواد و روش‌ها ............................................................................................................................ 44

3-1-        طراحی آزمایش‌های پایلوت در مقیاس آزمایشگاهی ............................................................. 44

3-1-1- فاکتور ................................................................................................................................ 44

3-1-2- سطح .................................................................................................................................. 44

3-1-3- پاسخ .................................................................................................................................. 45

3-1-4- الگوریتم طراحی آزمایش در نرم افزار DX7 .......................................................................45

3-2-        نمونه برداری مصالح اولیه و آماده سازی آن‌ها ....................................................................... 48

3-2-1- پسماندهای لاستیکی .......................................................................................................... 48

3-2-2- سرباره آهن ........................................................................................................................ 48

3-2-3- آهک ................................................................................................................................... 50

3-2-4- خاک رس ........................................................................................................................... 52

3-3-         آماده سازی نمونه‌ها .............................................................................................................. 54

3-4-         آنالیزها و روش‌ها برای تعیین خصوصیات نمونه خاک‌های عمل آوری شده ...................... 56

3-4-1- آزمایش دانه بندی .............................................................................................................. 56

3-4-2- آزمایش تعیین درصد رطوبت خاک ................................................................................... 59

3-4-3- آزمایش تعیین چگالی ویژه ................................................................................................ 60

3-4-4- آزمایش حدود اتربرگ ....................................................................................................... 61

3-4-5- آزمایش تراکم ..................................................................................................................... 65

3-4-6- آزمایش CBR ..................................................................................................................... 69

 

فصل چهارم: نتایج آزمایش‌ها و تحلیل آن‌ها

4-        نتایج آزمایش‌ها و تحلیل آن‌ها .................................................................................................... 74

4-1-        نتایج آزمایش دانه بندی ........................................................................................................ 74

4-1-1-            آزمایش دانه بندی خاک رس ........................................................................................ 74

4-1-2-            آزمایش دانه بندی خرده تایر ......................................................................................... 75

4-1-3-            آزمایشدانه بندی سرباره ..............................................................................................76

4-1-4-            آزمایش دانه بندی آهک ................................................................................................ 76

4-2-        نتایج آزمایش تعیین درصد رطوبت ....................................................................................... 76

4-3-      نتایج آزمایش تعیین چگالی ویژه () ................................................................................. 77

4-4-        نتایج آزمایش حدود اتربرگ (حد مایع، حد خمیری و شاخص خمیری) ............................. 77

4-5-        نتایج آزمایش تراکم ............................................................................................................... 87

4-6-        نتایج آزمایش CBR ............................................................................................................... 93

4-7-        بهینه سازی پارامترها با توجه به سناریوهای مختلف .......................................................... 100

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد

5-        نتیجه گیری و پیشنهادها ........................................................................................................... 105

5-1-        نتایج .................................................................................................................................... 105

5-2-        پیشنهادها ............................................................................................................................ 107

 

منابع ..................................................................................................................................................

نقد و بررسی کاربران

هیچ نقدی هم اکنون وجود ندارد

سبد خرید 0 محصول محصول‌ها (خالی)    

سبد خرید من

هیچ محصولی وجود ندارد

ارسال رایگان! ارسال
0 تومان مجموع

پرداخت مشاهده

خانه

محصولات جدید

خبرنامه