بررسی آزمایشگاهی اندرکنش بتن آسفالتی با فیلتر ماسه ای

بطور کلی وقتی دو مصالح متفاوت در مجاورت با یکدیگر قرار می گیرند، رفتار مسئله در سطح تماس بین آنها بدلیل تغییر ماهیت مکانیکی دچار تغییر می شود. حال اگر یکی از این دو مصالح را مصالح انعطاف پذیر مانند خاک تشکیل دهد، بدلیل اثراتی همچون تغییرات تنش در خاک، رطوبت خاک، نوع دانه بندی، اندازه و شکل ظاهری دانه ها، این مسئله پیچیدگی های خاص خود را پیدا می کند. در مورد سد های خاکی با هسته بتن آسفالتی، بدلیل استفاده از مصالح بتن آسفالتی در هسته سد در مجاورت مصالح ماسه ای ناحیه فیلتر، رفتار در سطح مشترک این مصالح نیاز به بررسی دقیق تری دارد. از جنبه استاتیکی، وقتی این مصالح در لایه های مختلف کوبیده و اجرا می شوند، درگیری این دو مصالح کامل نبوده و نشست هایی در سطح تماس این دو ماده مشاهده می شود که در هنگام آبگیری سد این مسئله در بالادست سد مشهودتر می باشد. از لحاظ دینامیکی نیز، در هنگام زمین لرزه اندرکنش این دو مصالح از مجهولات قابل بررسی است. زیرا تراکم ناشی از امواج لرزه ای باعث نشست در بدنه سد شده و هسته بتن آسفالتی نسبتا پایدار مانده و در ناحیه الاستیک قرار می گیرد. بدین ترتیب در تحلیل های عددی عملا نیاز به المان فصل مشترک می باشد که لازم است این پارامتر ها از آزمایشات آزمایشگاهی به دست آیند. به دلیل عدم وجود تجربه های واقعی زلزله بر روی سدهای مورد نظر، نیاز به استفاده از مدل های فیزیکی و آزمایشگاهی، برای شناسایی رفتار سد احساس می شود. هدف از این پژوهش تخمین واقعی تری از این پارامترها می باشد که طبعا تابعی از اندرکنش بین هسته آسفالتی و فیلتر اطراف آن است. لذا در این پایان نامه، با انجام آزمایشات آزمایشگاهی به بررسی اندرکنش این دو ماده پرداخته می شود. در ابتدای امر، سه نوع مصالح ماسه ای با دانه بندی مختلف تهیه شد. قبل از انجام آزمایش ها، جهت مشخص کردن خصوصیات فیزیکی مصالح،آزمایش - های دانه بندی، تعیین مقدار توده ویژه یا gs، تعیین مقادیر دانسیته خشک حداکثر به روش میز لرزه، آزمایش تعیین دانسیته خشک حداقل بر روی مصالح ماسه ای و نیز آزمایش مارشال جهت تهیه نمونه های بتن آسفالتی انجام گرفت. پس از انجام این آزمایش ها، توسط دستگاه آزمایش برش مستقیم کوچک مقیاس 5/2*10*10 سانتی متر، آزمایشات بر روی مصالح ماسه ای و مصالح سطح تماس _ مصالح ماسه ای در تماس با بتن آسفالتی _ در شرایط خشک و اشباع بررسی شد و پس از اخذ مقادیر پارامترهای مقاومت برشی از این آزمایش ها، این مقادیر با یکدیگر مقایسه شدند. بخش اصلی و مهم این تحقیق، بررسی تاثیر عوامل مختلف بر پارامتر های مقاومتی مصالح سطح تماس نظیر اثرات تنش قائم، دانسیته یا تراکم خاک، شکل دانه ها و تغییر نوع قیر در مصالح بتن آسفالتی بود که توسط دستگاه برش مستقیم انجام شد. نتایج کلی از این آزمایش ها حاکی از کاهش کلیه پارامترهای مکانیکی مصالح سطح تماس، نسبت به مصالح ماسه ای به میزان تقریبی 20 % می باشد.