بررسی اثر اندازۀ خرده‌لاستیک بر رفتار مکانیکی مخلوط ماسه و خرده‌لاستیک با دستگاه برش مستقیم

Abstract

در این مقاله، رفتار مکانیکی مخلوط ماسه و خرده‌لاستیک به‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. در این مطالعه، از آزمون برش مستقیم استفاده شده و مصالح مورد نظر به‌صورت زه‌کشی شده بارگذاری شده‌اند. هدف از این پژوهش، تأثیر اندازۀ دانه‌های خرده‌لاستیک بر رفتار ترکیب ماسه و خرده‌لاستیک بوده است. بدین منظور، از یک نوع ماسه و سه اندازۀ مختلف خرده‌لاستیک با دانه‌بندی تقریباً یکنواخت استفاده شده است. شیوۀ پژوهش بدین صورت بوده است که ابتدا رفتار مکانیکی ماسه و خرده‌لاستیک‌ها به‌تنهایی بررسی شده و سپس این مطالعه، بر روی درصدهای اختلاط مختلف ماسه و خرده‌لاستیک انجام شده است. این پژوهش در دو بخش شامل مطالعۀ رفتار نشست‌پذیری توده‌ها در حالت فقط سربار قائم و سپس مطالعۀ رفتار مکانیکی تحت بارگذاری برشی انجام شده است. بررسی نتایج حاصل از بخش اول نشان می‌دهد که تودۀ خرده‌لاستیک‌ها نشست‌پذیری خیلی بیشتری نسبت به ماسه دارند. هرچه اندازۀ دانه‌های خرده‌لاستیک بزرگ‌تر باشد، توده نشست‌پذیری کمتری دارد. بررسی آزمون‌های برشی حاصل از بخش دوم پژوهش، نشان می‌دهد که به‌طور کلی، افزایش درصد اختلاط خرده‌لاستیک همواره موجب کاهش زاویۀ اصطکاک داخلی خاک و درنتیجه افت مقاومت برشی توده می‌شود. زاویۀ اصطکاک داخلی توده با افزایش اندازۀ دانۀ خرده‌لاستیک افزایش می‌یابد. تراکم‌پذیری توده حین بارگذاری برشی با افزایش سهم خرده‌لاستیک تا 20% روند کاهشی دارد و پس از آن اثر ناچیزی دارد. در پایان، مدول تغییرشکل محدودشدۀ نمونه‌ها به‌دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که اندازۀ خرده‌لاستیک بر مدول تغییرشکل نقش مستقیم داشته است. هم‌چنین، مدول تغییرشکل تودۀ مخلوط با افزایش سهم خرده‌لاستیک، کاهش می‌یابد.