نتایج حاکی از آن است که با افزایش مقدار درصد افزوده شده، دانسیته خشک نیز افزایش پیدا می کند و بعد از رسیدن به مقدار ماکزیمم خود، روند کاهشی به خود می گیرد. مقدار بهینه برای ساخت نمونه ها، برابر ۱۳ درصد وزن ماسه به دست آمد. علت را می توان اینگونه توجیه نمود که وقتی محلول پلیمر به خاک اضافه می شود، ذرات خاک یک لایه نازک از محلول را جذب سطحی می کنند، ولی بعد از رسیدن به درصد بالایی از جذب سطحی، محلول، فضاهایی را که می تواند توسط ذرات خاک پر شود، اشغال می کند و مانع از خوب متراکم شدن خاک می شود.
متداول ترین روش، برای ارزیابی قدرت باربری خاک بستر، مصالح زیر اساس و اساس دانه ای روسازی های راه در برابر راه های ترافیکی و در پی سازی برای بیان کیفیت نسبی خاک زیر پی، آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) است. CBR خاک ها تابعی از جنس، میزان رطوبت، وزن مخصوص خاک، و نحوه انجام آزمایش است. نتایج آزمایش CBR در این تحقیق نشان داد که اضافه کردن مقدار حداقل پلیمر به نمونه ها (۱%)، باعث ایجاد یک جهش در مقاومت نمونه های تثبیتی نسبت به نمونه های فاقد پلیمر شده است و نیز تغییر درصد پلیمرهای مصرفی در هنگام ساخت نمونه ها، باعث تغییراتی در مقدار روند کسب مقاومت در این نمونه ها شده است. افزایش درصد پلیمرها به مقدار ۳%، باعث جهش خوبی در مقاومت CBR شده است. اما با تغییر درصد پلیمر از ۳ به ۵ درصد، روند رشد در پلیمر پلی وینیل استات، افت قابل ملاحظه ای داشته و در پلیمر متیل متا اکریلات رشد بسیار کند شده است که نشان دهنده وجود یک حد نهایی برای مصرف پلیمر ها می باشد. نتایج مربوط به آزمایش CBR در شکل ۲۶-۲ و ۲۷-۲ نشان داده شده است.
شکل ۲۶-۲ رابطه بین درصد پلیمر پلی وینیل استات افزوده شده و مقاومت CBR نمونه ها در حالت خشک [۳۲]
شکل ۲۷-۲ رابطه بین درصد پلیمر متیل متا اکریلات افزوده شده و مقاومت CBR نمونه ها در حالت خشک [۳۲]
با توجه به اینکه پلیمرهای مصرفی دارای خاصیت اسیدی می باشند، اما به دلیل استفاده درصد های وزنی بسیار پایین نسبت به خاک، با انجام آزمایش تعیین PH می توان نتیجه گرفت که افزودن پلیمر های فوق، موجب تغییر چندانی در PH خاک نمی شوند[۳۲].
 
شکل ۲۸-۲ اثر پلیمر ها بر PH خاک [۳۲]
۲-۲-۵-۲-تحقیقات انجام شده توسط کاستاز[۲۴] و همکاران
در تحقیقی که توسط کاستاز و همکاران در سال ۲۰۰۵ انجام گرفته است، به بررسی آزمایشگاهی تزریق دوغاب پلیمری شامل اکریلیک رزین و متیل متا اکریلات در خاک ماسه ای پرداخته شده است. نسبت اختلاط دوغاب و خاک مورد استفاده و نامگذاری آن در جدول ۲-۲ آمده است.
جدول ۲-۲ نسبت اختلاط دوغاب و خاک مورد استفاده در این تحقیق و نامگذاری آن [۳۳]
روند آزمایشهای صورت گرفته برای تزریق مطابق استاندارد ASTM D4320-93 انجام گرفته است. دستگاه آزمایش مطابق شکل ۲۹-۲ شامل موارد زیر است:
مخزن مخلوط کن با یک همزن با سرعت بالا
تلمبه
کمپرسور هوا
ستون تزریق
مجرای تصحیح دوغاب
 
شکل ۲۹-۲ دستگاه آزمایش دوغاب ماسه [۳۳]
هدف از این آزمایش بررسی تاثیر تزریق بر بهبود خصوصیات خاک های ماسه ای و همچنین ارتباط این بهبود با میزان فاصله از محل عمل تزریق بود. تزریق تحت فشار کم حدود ۱۰۰ کیلوپاسکال انجام شد.
نمونه های تزریق داده شده، به مدت سه روز در قالب نگه داشته شدند تا به مقاومت مورد نظر برسند. سپس از قالب خارج شده و مطابق شکل۳۰-۲ به نمونه هایی با طول ۲۰ سانتیمتر بریده شدند.
 
شکل ۳۰-۲ نمونه های تثبیت شده، (a) پس از خارج کردن از قالب، (b) بریدن به قطعههای ۲۰ سانتیمتری [۳۳]
نتایج آزمایشها به شرح ذیل است.
شکل ۳۱-۲ نمودارهای مقادیر مقاومت فشاری نمونه ها و مدول الاستیسیته آنها را برحسب فاصله از محل اعمال تزریق نشان میدهد.
 
شکل ۳۱-۲ مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته نمونه های ماسه تزریق شده برحسب فاصله از محل اعمال تزریق، (a) ۷ روزه، (b) ۲۸ روزه، (c) ۹۰ روزه [۳۳]
با توجه به آزمایشها نتایج حاکی از آن است که به تاخیر انداختن گیرش نمونه ها تاثیر منفی روی مقاومت ۷ روزه نمونه های تزریق شده دارد با وجود این مقاومت ۲۸ روزه و ۹۰ روزه نمونه ها قابل ملاحظه است. استفاده از اکریلیک رزین خواص تزریق را بهبود میبخشد اما اثر آن بستگی مستقیم با ساختار متراکم خاک-سیمان دارد. همین تمایل برای متیل متا اکریلات هم مشاهده شد ولی نه به این شدت.
در کل میتوان اینطور نتیجه گرفت که ترکیب مقداری مواد با سیمان برای اهداف تزریقی، با نسبت مناسب آب به سیمان، به میزان قابل توجهی به بهبود خواص تزریق کمک میکند[۳۳،۳۴].
۳-۲-۵-۲– تحقیقات انجام شده توسط آناگناستوپلوس[۲۵] و همکاران
آناگناستوپلوس و همکاران در سال ۲۰۱۱، به بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ماسهای با دوغاب پلیمری پرداختند. خاک ماسهای استفاده شده در تحقیق آنها دارای خصوصیات ذیل بود.
Cu=2/5, d=16 KN/m3sat=20/2 KN/m3, n=0/42
دوغاب پلیمری آنها شامل رزین اپوکسی با نام تجاری Resicolor 440، که ماده پلیمری محلول در آب است به همراه یک ماده سخت کننده استفاده شد. آنها با درصدهای مختلف رزین اپوکسی نسبت به آب(ER/W)[26]، نمونه ها را آماده سازی کردند و سپس تحت آزمایش سه محوری قرار دادند. نتایج آزمایشهای آنها به قرار زیر است.
شکل۳۲-۲ نمودار تنش-کرنش مربوط به نمونه های تقویت شده با دوغاب پلیمری در زمان های عمل آوری ۳ روزه، ۷ روزه و ۲۸ روزه نشان میدهد.
شکل ۳۲-۲ نمودار تنش کرنش نمونه های خاک ماسهای اصلاح شده با دوغاب پلیمری، زمان عمل آوری (a) ۳ روز، (b) ۷ روز، (c) ۲۸ روز [۳۵]
شکل ۳۳-۲ نمودارهای مقاومت فشاری، استحکام کششی و مدول الاستیسیته را در زمان های مختلف نشان میدهد.
شکل ۳۳-۲ (a) نمودار مقاومت فشاری، (b) نمودار استحکام کششی، (c)
نمودار مدول الاستیسیته[۳۵]
نتایج آزمایشها نشان دهنده تاثیر قابل ملاحظه رزین اپوکسی محلول در آب، بر روی مشخصات فیزیکی و مکانیکی ماسه دارد. افزایش مقاومت فشاری، استحکام کششی و مدول الاستیسیته به طور مستقیم بستگی به میزان نسبت رزین به آب دارد. در حالت کلی میتوان اینگونه نتیجه گرفت که میتوان از دوغاب پلیمری به منظور بهبود خواص مکانیکی خاک زیر فونداسیون به عنوان راه حلی مناسب استفاده کرد[۳۵].
۲-۵-۳- جمع بندی و نتیجه گیری از تحقیقات گذشته
با توجه به مطالب عنوان شده در قسمت های قبل میتوان نتایج حاصل از تحقیقات گذشته را به شرح زیر خلاصه نمود.
استفاده از مواد ضایعاتی به عنوان ماده افزودنی به خاک، هم در بهبود خواص مکانیکی و ژئوتکنیکی خاک موثر است و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و همچنین از نظر زیست محیطی مورد توجه بوده و راه حل مناسبی برای استفاده مجدد از مواد تجزیه ناپذیر میباشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت azarim.ir مراجعه نمایید.