بررسی تاثیر نانوسلولز در اصلاح مشخصات مکانیکی و تغییر حجم خاکبستر ماسه ای-لای دار در کنترل گسیختگی موضعی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه یزد-دانشکده مهندسی عمران

2 دانشگاه یزد،دانشکده مهندسی عمران

10.22075/jtie.2021.21082.1470

چکیده

دو دﻫـﻪ اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺴﺖ و ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ بستر استقرار جاده ها در مناطق کویری ﻋﺎﻣﻞ اﻳﺠـﺎد ﮔﺴـﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳـﻄﺢ ﺟﺎده ﻫﺎ نیز شده است. مطالعات اصلاح رفتار خاک مسلح با الیاف توسط آزمایش های تراکم ، مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیا اغلب انجام می شود. در این تحقیق، مطالعاتی در زمینه پایدارسازی خاک بستر را ه های احداثی در مناطق خاکهای ماسه رسی با استفاده از نانو الیاف سلولزی انجام گردید. هدف از این تحقیق، پایدارسازی بستر ترک خورده ی روسازی و مقاوم کردن آن با استفاده از افزودن نانو سلولز به خاک بود. برای شناسایی نوع خاک منطقه و میزان اثرگذاری نانوسلولز آزمایش های فیزیکی و مقاومتی انجام شد. نمونه ها دراین آزمایش ها با 5/0، 1و 5/1 درصد نانو سلولز ترکیب شدند نتایج به دست آمده از آزمایشها نشان داد که افزودن نانو سلولز سبب افزایش حدروانی و خمیری به ترتیب بین 21تا27 درصد و 60تا 65 درصد و کاهش شاخص خمیری بین 25تا40 درصد گردید. رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. مقاومت تک محوری نمونه ها بین 30تا85 درصدو عدد CBR ماکزیمم تا12 برابر افزایش پیدا کرد. و رده مقاومتی خاک درتمامی نمونه ها به بستر"خیلی خوب" جهت استفاده در روسازی تغییر یافت. نتایج انرژی ناحیه گسیختگی همچنین نشان می دهد افزایش نانوسلولز تاثیر مثبت بر نمونه های اصلاح شده دارد ومدت زمان وقوع ترکهای گسیختگی ناشی از بارگذاری و تغییرات حجمی را به تاخیر می اندازد.روش آماری سطح پاسخ برای پیش بینی متغییرهای هدف نیز بکارگفته شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of nanocellulose in modifying the mechanical properties and the volume changing of the sand-silt subgrade in controlling its local rupture

نویسندگان [English]

  • Sara Sarfaraz 1
  • Mohammad Mehdi Khabiri 2
  • Hamid Mehrnahad 1
1 Yazd University-Civil Engineering
2 Civil Engineering Departement,Yazd University
چکیده [English]

In two decades, the roads of the roads in the desert areas of the desert have also been changed. Fiber-reinforced soil behavior modification studies have been performed by compaction, uniaxial compressive strength, and California load-bearing ratios. In this research, studies were performed on soil stabilization of constructing roads in sandy loam soils using cellulose nanofibers. The aim of this study was to stabilize the cracked pavement bed and strengthen it by adding nanocellulose to the soil. Physical and mechanical tests were performed to find the type of soil in the area and the effectiveness of nanocellulose. Samples in these experiments were combined with 0.5, 1 and 1.5% nanocellulose, The results obtained from the experiments showed that the addition of nanocellulose increased the liquid and plastisite between 21 to 27% and 60 to 65% and decreased the plastisite index between 25 to 40%, respectively. Optimal moisture and dry specific gravity increase and decrease, respectively. The uniaxial strength of the samples increased between 30 and 85% and the maximum CBR number up to 12 times., and the soil strength class in all samples was changed to "very good" subgrade for use in pavement. The rupture zone energy results also show that the increase in nanocellulose has a positive effect on the modified specimens and delays the occurrence of rupture cracks due to loading and volumetric changes. The response Surface statistical method was also used to predict objective variables.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quicksand
  • Stabilization
  • cracked subgrade
  • nanocellulose
  • Response surface methodology

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 16 بهمن 1399
  • تاریخ دریافت: 20 مرداد 1399
  • تاریخ بازنگری: 15 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش: 16 بهمن 1399