شکل ۲-۳ پلیمر مورد استفاده در تحقیق
۳-۲-۳– الیاف مورد استفاده
مخلوط خاک با پلیمر مقاومت برشی خاک را به میزان بسیار قابل توجهی بالا برد. ولی شکست خاک در این حالت، شکست ناگهانی و ترد بود. برای افزایش شکل پذیری نمونه و جلوگیری از شکست ناگهانی الیاف تایر به مخلوط اضافه شد. الیاف تایر مورد استفاده در این تحقیق الیاف ضایعاتی با طول ۵ تا ۸ میلیمتر بود.
شکل ۳-۳ الیاف تایر استفاده شده در تحقیق
۴-۲-۳– سیمان
با توجه به این که این پلیمر در آب قابل حل است، به منظور حفاظت از پلیمر در برابر رطوبت از سیمان استفاده شد. سیمان استفاده شده در این تحقیق از نوع سیمان تیپ ۲ بود.
۳-۳– آماده سازی و عمل آوری نمونه ها
نمونه ها در چهار مرحله به ترتیب زیر آماده سازی شدند.
الف- آماده سازی خاک
خاک مورد استفاده برای آزمایشها با دقت بازدید شد و خاک با دانه بندی تقریبا یکنواخت مورد استفاده قرار گرفت.
ب- ترکیب مواد افزودنی با خاک
پلیمر پلی وینیل الکل در آب با دمای محیط قابل حل است، ولی به منظور تسریع در انحلال باید دمای آب بالاتر رود. برای این منظور ابتدا آب مورد نیاز تا رطوبت بهینه را داخل ظرف شیشهای ریخته و با بهره گرفتن از گرمکن آزمایشگاهی دمای آن را تا ۶۰ درجه سانتیگراد افزایش میدهیم. دمای آب را در همین حدود نگه داشته و پلیمر مورد نیاز را به آن اضافه میکنیم. با هم زدن مداوم، ابتدا مخلوط به صورت ژلهای در آمده و پس از ۲۰ تا ۳۰ دقیقه کاملا در آب حل میشود.
شکل ۴-۳ حل کردن پلیمر در آب تحت حرارت
پس از انحلال کامل محلول و سرد شدن آن، محلول به خاک اضافه شده و به خوبی مخلوط میشود تا مخلوطی کاملا همگن ایجاد شود.
با توجه به این که این پلیمر در آب قابل حل است، به منظور حفاظت از پلیمر در برابر آب از سیمان استفاده شد. برای این منظور، قبل از اختلاط محلول با خاک، مقدار سیمان مورد نیاز را در محلول حل کرده و سپس به خاک اضافه میکنیم.
برای افزایش مقاومت برشی مخلوط، از الیاف تایر به منظور شکل پذیر تر کردن نمونه استفاده شد. در این حالت همزمان با اضافه کردن محلول، الیاف تایر نیز به خاک اضافه و مخلوط شد.
ج- ریختن نمونه در قالب و متراکم کردن آن
در آزمایش CBR، مخلوط خاک و پلیمر در سه لایه در قالب ریخته شد و هر لایه در ۵۶ ضربه با چکش با وزن ۴/۵ کیلوگرم از ارتفاع ۳۰ سانتیمتری کوبیده شد.
در آزمایش برش مستقیم، مخلوط خاک پلیمر و الیاف نیز مخلوط پس از قرار دادن در قالب در ۳ لایه با وسیله مخصوص متراکم شد.
د- دادن فرصت کافی جهت عمل آوری خاک اصلاح شده
در این تحقیق برای ساخت نمونه ها، قالبهای آزمایش به دو دلیل زیر به مدت ۴۸ ساعت داخل گرمکن با دمای ۶۵ درجه سانتیگراد نگه داری و عمل آوری شدند:
پلیمر مورد استفاده تنها با از دست دادن رطوبت به مقاومت میرسد و با این کار به این فرایند سرعت بخشیده میشود.
شرایط دمایی و رطوبتی محیط در روز های مختلف متفاوت میباشد و در درون آون برای تمامی نمونه ها شرایط یکسان فراهم میشود.
۴-۳– برنامه آزمایشگاهی
در این بخش روند آزمایشهای انجام شده در این تحقیق به طور مفصل تشریح میشود.
۱-۴-۳– آزمایش دانه بندی[۲۷]
آزمایش دانه بندی بر اساس اندازه ذرات و میزان درصد دانه های مختلف در توده خاک بنا نهاده شده است و ساده ترین آزمایش بر روی یک خاک است.
۱-۱-۴-۳– وسایل مورد نیاز
الکهای ۵۰، ۲۵، ۲۰، ۱۴، ۱۰، ۶/۳، ۵، ۳/۳۵، ۲، ۱/۱۸، ۰/۶، ۰/۴۲۵، ۰/۲۱۲، ۰/۱۵، ۰/۰۶۳ میلی متر مطابق با آیین نامه I.S.O
زیرالک و سرالک
لرزاننده
ترازو با دقت ۰/۰۱ گرم
۲-۱-۴-۳– انجام آزمایش
در آزمایش خشک سری الک های فوق را به ترتیب از بزرگ به کوچک مرتب نموده و خاک خشک را روی بزرگترین الک ریخته و به صورت افقی و چرخشی افقی تکان میدهیم یا میتوان الکها را چند دقیقه در دستگاه لرزاننده قرار داد. آنگاه خاک مانده روی هر الک را وزن نموده و در ستونهای مربوط به هر الک مینویسیم. سپس محاسبات لازم را انجام داده و منحنی دانه بندی را بر اساس قطر دانه ها و درصد تجمعی رد شده از الک محاسبه میکنیم.
۲-۴-۳– آزمایش تراکم[۲۸]
۱-۲-۴-۳– مقدمه
هدف از تراکم، کم کردن تخلخل خاک یعنی کاهش فضای خالی میباشد که فرایند آن بهبود خواص مهندسی خاک خواهد بود. بدین معنی که وزن مخصوص و مقاومت برشی خاک افزوده شده، نشست آن در برابر بارگذاری کاهش یافته و نفوذ پذیری آن تقلیل مییابد.
۲-۲-۴-۳– اساس آزمایش
به خاک مقداری آب زده و به آن انرژی میدهیم و این عمل را آنقدر ادامه میدهیم تا حفرات هوا کاسته شود. آب سبب روغن کاری روی دانه ها شده که هرچه مقدار آب افزایش پیدا کند این روغن کاری بهتر میشود و نتیجتا دانه ها بهتر جایگیری کرده و جاهای خالی را پر میکنند. ولی این افزایش آب حدی دارد، زیرا اگر مقدار آب بیش از مقدار مورد نیاز باشد انرژی وارده را بدون تغییر شکل جذب کرده و مانع از آن میشود که انرژی به دانه های خاک وارد شده و آنها را جابهجا نماید. اصطلاحا رطوبتی که بهترین روغن کاری را انجام میدهد رطوبت بهینه یا اپتیمم نامیده میشود. انرژی فوق در آزمایشگاه توسط چکشهای استاندارد که از ارتفاع معینی بر روی قشر معین از خاک سقوط مینمایند تأمین میشود.
بر اساس آیین نامه دو روش برای تراکم در آزمایشگاه وجود دارد که به شرح ذیل میباشد.
الف- روش آشتوی استاندارد که با چکش ۲/۲۷ کیلوگرمی و ارتفاع سقوط ۳۰/۵ سانتیمتر انجام میشود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت  ۴۰y.ir  مراجعه نمایید.