بررسی مشخصات تغییرشکل دینامیکی مصالح مخلوط رس - سنگدانه

مصالح مخلوط که طیف وسیعی از ترکیب انواع خاک شامل رس، سیلت، ماسه، شن و حتی قلوه سنگ را در بر می گیرد، در طبیعت به ویژه در رسوبات طبیعی و همچنین در سازه های ژئوتکنیکی به وفور یافت می شود. مطالعه رفتار مکانیکی رسهای مخلوط بدلیل وجود آنها در بسیاری از مناطق و همچنین کاربرد آن در پروژه های مهمی همچون هسته سدهای خاکی، یک نیاز کاربردی و ضروری مهندسی ژئوتکنیک می باشد. در سالهای اخیر رفتار رسهای مخلوط در بارگذاریهای متداول استاتیکی و دینامیکی تا حدودی بررسی شده است، ولی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر برای بررسی رفتار مکانیکی این مصالح وجود دارد. بمنظور بررسی رفتار خاکها تحت بارگذاری های دینامیکی (مثلاٌ تحلیل پاسخ زمین در اثر زلزله) در روشهای مختلف به برخی از پارامترهای خاک که معمولاً تحت عنوان خواص تغییر شکل دینامیکی خاکها نامیده می شوند، نیاز می باشد. مدول برشی و نسبت میرایی از مهمترین این پارامترها می باشند که کاربرد وسیعی در تحلیلهای خطی معادل و غیرخطی در مسائل ژئوتکنیک لرزه ای دارند. در تحقیق حاضر تاثیر پارامترهای مهم بر مدول برشی و نسبت میرایی مخلوطهای رس-سنگدانه بمنظور بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی این مصالح بررسی شده است. تأثیر پارامترهایی همچون نسبت سنگدانه، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همه جانبه و تراکم نسبی اولیه بر مدول برشی و نسبت میرایی بررسی گردیده است. جهت انجام این تحقیق، نمونه هایی از رس خالص و ترکیب 60% رس با 40% سنگدانه، 40% رس با 60% سنگدانه و 20% رس با 80% سنگدانه با سه نوع رس مختلف (با نشانه خمیری کم، متوسط و زیاد) در تراکم های مختلف تهیه، و در تنش های تحکیمی 100، 300 و500 کیلوپاسکال تحکیم و آزمایش شدند. جهت انجام آزمایشات از دستگاههای ستون تشدید و برش پیچشی تناوبی استفاده گردیده است. در نهایت بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق مدلهای ریاضی برای تعیین مدول برشی حداکثر (gmax) بر حسب تخلخل، فشار همه جانبه و نسبت سنگدانه، مدول برشی تراز شده (g/gmax) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همه جانبه و نسبت سنگدانه و نسبت میرایی (d) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، کرنش برشی و نسبت سنگدانه ارائه شده است و در نتیجه منحنی های استاندارد برای مدول برشی تراز شده و نسبت میرایی در مخلوطهای رس – سنگدانه ارائه شده است.