بررسی تأثیرات سیکل های ذوب و انجماد بر پارامترهای تغییرشکلی ماسه تثبیت شده به روش بیولوژیکی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

2 گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه نیوهمشایر، آمریکا

چکیده

با توجه به مشکلات اقتصادی و زیست محیطی استفاده از مواد تثبیت کننده سنتی مانند سیمان و آهک، بکارگیری روش های نوین بهسازی خاک نظیر روش بیولوژیکی مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک قرارگرفته است. به دلیل وجود مناطق گسترده در جهان و ایران با شرایط محیطی گوناگون، لازم است که کارایی تثبیت خاک در محیط های گوناگون ارزیابی شود و در این راستا لزوم بررسی تاثیر شرایط محیطی بر کارایی روش تثبیت نوین بیولوژیکی احساس می گردد. از سوی دیگر در طراحی یک سازه ژئوتکنیکی باید به دو عامل مقاومت و تغییرشکل توجه نمود، ازاین رو در این پژوهش تأثیرات سیکل های ذوب و انجماد بر پارامترهای تغییرشکلی ماسه تثبیت شده به روش بیولوژیکی ارزیابی می شود و عوامل گوناگونی نظیر فشار همه جانبه، تعداد سیکل های ذوب و انجماد تغییرات دما در هر سیکل و مدت زمان هر سیکل مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور آزمایش های سه محوری استاتیکی تحکیم یافته زهکشی نشده انجام می شود و منحنی های تنش انحرافی-کرنش محوری، سختی وتری (Esec)، سختی مماسی(Etan)، سختی معادل 50 درصد مقاومت بیشینه (E50) و انرژی جذب شده (EA) مورد ارزیابی قرار می گیرد. به منظور طراحی آزمایش ها و ارائه رابطه‌ای برای پیش بینی برخی از پارامترهای تغییرشکلی از روش تاگوچی استفاده می شود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که اعمال سیکل های ذوب و انجماد موجب کاهش پارامترهای تغییرشکلی نمونه های تثبیت شده می شود. اثر مخرب سیکل های ذوب و انجماد بر سختی بیشتر از انرژی جذب-شده می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effects of freeze-thaw cycles on the deformation parameters of biologically stabilized sand

نویسندگان [English]

  • Mina Malekdost Pishkari 1
  • Mohammad Azadi 1
  • Majid Qayyumi 2
1 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
2 Department of Civil and Environmental Engineering, University of New Hampshire, USA
چکیده [English]

Due to the economic and environmental problems of using traditional stabilizers such as cement and lime, the use of new soil improvement methods such as biological methods has been considered by geotechnical engineers. Due to the existence of large areas in the world and Iran with different environmental conditions, it is necessary to evaluate the efficiency of soil stabilization in different environments and in this regard, it is necessary to study the effect of environmental conditions on the efficiency of modern biological stabilization. On the other hand, in designing a geotechnical structure, two factors of resistance and deformation should be considered, so in this study, the effects of melting and freezing cycles on the deformation parameters of biologically stabilized sand are evaluated and various factors such as all-round pressure, number Melting and freezing cycles Temperature changes in each cycle and the duration of each cycle are evaluated. For this purpose, non-drained reinforced static triaxial tests are performed and the deviation-axis-strain stress curves, chord stiffness (Esec), tangential stiffness (Etan), stiffness equal to 50% of maximum resistance (E50) and absorbed energy (EA) are performed. ) Is evaluated. The Taguchi method is used to design experiments and provide a relationship to predict some deformation parameters. The results of this study show that the application of melting and freezing cycles reduces the deformation parameters of stabilized samples. The destructive effect of melting and freezing cycles on hardness is greater than the absorbed energy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • freeze-thaw cycles
  • biological stabilization
  • deformation parameters
  • hardness
  • triaxial test