بررسی تأثیر الیاف نخ تایر بر رفتار تنش کرنش و مقاومت برشی خاک ماسهای مسلح

ضعف اساسی خاک در تحمل نیروهای برشی پژوهشگران را بر آن داشته تا با استفاده از روشها و مواد مناسب این ضعف را جبران نمایند. تسلیح خاک با استفاده از توزیع تصادفی الیاف (rdfr )، روش نسبتاً جدیدی در اجرای پروژه های ژئوتکنیک می باشد. در این روش الیاف با خاکهای ضعیف مخلوط و متراکم گردیده و محیطی مرکب و همگن با مقاومت و شکل پذیری مطلوبتر نسبت به خاک غیر مسلح حاصل می شود. در این پژوهش تأثیر افزودن نوعی الیاف پلی پروپیلنی از زوائد کارخانه تولید نخ تایر زنجان موسوم به dty بر مشخصه های مکانیکی خاک ماسه ای از دیدگاه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوری انجام گرفته توسط دیگر محققین در این زمینه بررسی شده و سپس با انجام آزمایشهای مقدماتی خصوصیات مکانیکی خاک و الیاف مورد استفاده مشخص شدند. پس از این مرحله تأثیر الیاف بر رفتار، مقاومت و شکل پذیری خاک توسط آزمایشهای اصلی شامل آزمایشهای سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده و آزمایش cbr روی نمونه های خاک مسلح مطالعه شده است. نمونه های تهیه شده برای انجام آزمایشهای اصلی از مخلوط خاک با الیاف با درصدهای 0، 5/0، 1 و5/1 درصد و طولهای 1،2 و 3 سانتیمتر انجام شده است. همچنین نتایج به دست آمده از آزمایشهای سه محوری با یک مدل تئوری مورد استفاده برای پیش بینی نتایج آزمایش سه محوری مقایسه شده اند. تحلیل نتایج نشان دهنده بهبود رفتار مقاومتی و شکل پذیری و افزایش زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک است که این افزایش به مشخصات خاک و الیاف، میزان درصد وزنی الیاف، طول الیاف و تنشهای همه جانبه بستگی دارد. با افزایش درصد وزنی و طول الیاف تا حد مشخصی مقاومت خاک افزایش یافته اما پس از آن کاهش می یابد که بر این اساس می توان مفهوم مقدار بهینه الیاف در تسلیح خاک را تعریف نمود. همچنین بر اساس نتایج حاصل، تسلیح خاک رفتار ترد و شکننده ماسه را تغییر داده و با افزایش کرنش محوری در نقطه گسیختگی به خاک رفتاری شکل پذیرتر می دهد. عمده ترین عامل در رفتار خاک مسلح خصوصیات الیاف است که می تواند بیشترین تأثیر را در مشخصات مکانیکی خاک مسلح شده با توزیع تصادفی داشته باشد. به طور کلی هدف از این تحقیق ارائه ایده ای جهت بهبود خواص مهندسی از جمله مقاومت و شکل پذیری خاک توسط تسلیح آن با الیاف و همزمان جذب و بازیافت الیاف پلیمری است. بدیهی است عملی شدن چنین ایده ای علاوه بر بهبود خواص مهندسی خاکهای ضعیف دارای صرفه اقتصادی بوده و به بازیافت مواد زائد نیز کمک خواهد کرد.