دانشگاه یزد

دانشکده فنی و مهندسی

گروه عمران

 پایان نامه

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی عمران – مکانیک خاک و پی

تثبیت و اصلاح خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه بادی با بهره گیری از دوغاب پلیمری

 استادان راهنما:

 دکتر حمید مهرنهاد

دکتر مهدی فلاح

استاد مشاور:

دکتر میترا توکلی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
هدف از انجام این پژوهش بهبود خصوصیات مکانیکی و ژئوتکنیکی خاک­های ماسه بادی می باشد. زیرا یکی از معضلات عمده ماسه بادی، مقاومت کم آن­ تحت شرایط رطوبت طبیعی و اشباع می­باشد، یک مطالعه آزمایشگاهی به مقصود مطالعه تاثیر افزودن پلیمر پلی وینیل الکل در بهبود خواص ژئوتکنیکی ماسه بادی انجام گردید. نتایج حاصل از آزمایش­های تراکم نشان داد که افزودن این پلیمر تا ۰/۲ درصد وزنی، وزن مخصوص خشک حداکثر را افزایش می­دهد و در رطوبت بهینه تغییر قابل ملاحظه­ای ایجاد نمی­گردد. نتایج آزمایش­ها همچنین نشان داد که با افزایش درصد پلیمر، مقاومت CBR نمونه­ها به مقدار قابل توجهی افزایش می­یابد به نحوی که در نمونه­های ساخته شده با ۰/۵ درصد وزنی پلیمر، مقدار CBR به ۱۸۵ رسید؛ این مقدار بیش از 7/5 برابر CBR برای خاک بدون مواد افزودنی می­باشد. با در نظر داشتن حلالیت پلیمر فوق در آب، برای حفاظت از مخلوط خاک و پلیمر در برابر آبشستگی از سیمان بهره گیری گردید. آزمایش­ها نشان داد که با افزودن ۲ درصد سیمان به مخلوط فوق هم بر مقاومت نمونه­ها افزوده شده و هم پایداری ­آنها در برابر آبشستگی افزایش می­یابد. نتایج حاصل از آزمایش برش مستقیم نشان داد، افزودن پلیمر همچنین باعث افزایش چشمگیری در مقاومت برشی نمونه­ها می­گردد. البته شکست خاک در این حالت، به صورت شکست ترد و ناگهانی نظاره گردید. برای جلوگیری از این حالت و شکل پذیرتر کردن نمونه­ها از الیاف تایر بهره گیری گردید. مقدار بهینه الیاف مورد نیاز در این حالت برابر با ۰/۶ درصد وزنی به دست آمد. نتایج آزمایش­های تک محوری نیز نشان دادند که افزودن پلی وینیل الکل مقاومت فشاری و برشی خاک را به اندازه بسیار قابل توجهی افزایش می­دهد. همچنین مشخص گردید ترکیب همزمان پلیمر، سیمان و الیاف به خاک بیشترین تاثیر را در اصلاح خصوصیات ماسه بادی دارد. به عنوان نمونه در ترکیب ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل، ۲ درصد سیمان و ۰/۶ درصد الیاف تایر با ماسه بادی، مقاومت فشاری نمونه به ۱۵ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسید؛ درحالی که مقاومت فشاری برای ماسه بادی با ۲ درصد سیمان، تنها ۰/۳ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بود.
 
فهرست مطالب
عنوان                  صفحه
فصل اول مقدمه. 1
۱-۱-دورنمای کار. 2
۲-۱-تعریف مسأله. 2
۳-۱-مروری بر مطالب ارائه شده در این پژوهش.. 3
فصل دوم سابقه پژوهش… 5
۱-۲- مقدمهای بر اصلاح خاک، مواد و روشهای مورد بهره گیری. 6
۲-۲- بهره گیری از مواد افزودنی ضایعاتی به مقصود بهسازی خصوصیات خاک های ماسه‌ای.. 6
۱-۲-۲- بهبود خصوصیات ماسه های تثبیت شده با سیمان و خرده شیشه ضایعاتی.. 6
۲-۲-۲- بهره گیری از لاستیک و کفپوش های لاستیکی ضایعاتی برای بهبود خواص خاک ماسه‌ای.. 10
۳-۲- تسلیح خاک ماسهای با بهره گیری از الیاف طبیعی.. 16
۱-۳-۲-اصلاح ماسه با بهره گیری از الیاف کاه جو و کنف… 16
۲-۲-۳- افزایش ظرفیت باربری خاک ماسه ای مسلح شده با برگ خرما 18
۴-۲- تسلیح خاک ماسهای با بهره گیری از الیاف مصنوعی.. 20
۱-۴-۲ بهره گیری از الیاف پلاستیک باطله پلی اتیلن ترفتالات (پت) 21
۲-۴-۲- بهره گیری از الیاف کارخانه لاستیک سازی.. 26
۵-۲- بهره گیری از مواد پلیمری و نفتی برای بهسازی خاک ماسه ای.. 27
۱-۵-۲- اصلاح خصوصیات ژئوتکنیکی خاک های ماسه ای با بهره گیری از پسمانده مواد نفتی پالایشگاه ها: 28
۲-۵-۲- مطالعه اثر چسب های پلیمری روی خواص مکانیکی خاک ماسه ای: 31
۱-۲-۵-۲-تحقیقات انجام شده توسط پارک و همکاران.. 31
۲-۲-۵-۲-تحقیقات انجام شده توسط کاستاز و همکاران.. 35
۳-۲-۵-۲- تحقیقات انجام شده توسط آناگناستوپلوس و همکاران.. 38
2-5-3- جمع بندی و نتیجه گیری از تحقیقات گذشته. 40
فصل سوم روش پژوهش… 43
۱-۳- مقدمه. 44
۲-۳- مصالح مورد بهره گیری. 44
۱-۲-۳- خاک مورد بهره گیری. 44
۲-۲-۳- پلیمر مورد بهره گیری در پژوهش.. 45
۳-۲-۳- الیاف مورد بهره گیری. 46
۴-۲-۳- سیمان.. 47
۳-۳- آماده سازی و اقدام آوری نمونهها 47
۴-۳- برنامه آزمایشگاهی.. 48
۱-۴-۳- آزمایش دانه بندی.. 49
۱-۱-۴-۳- وسایل مورد نیاز. 49
۲-۱-۴-۳- انجام آزمایش…. 49
۲-۴-۳- آزمایش تراکم.. 49
۱-۲-۴-۳- مقدمه. 49
۲-۲-۴-۳- اساس آزمایش…. 50
۳-۲-۴-۳- وسایل مورد نیاز. 50
۴-۲-۴-۳- روش انجام آزمایش…. 51
۳-۴-۳- آزمایش CBR.. 52
۱-۳-۴-۳- تئوری آزمایش…. 52
۲-۳-۴-۳- وسایل آزمایش…. 53
۳-۳-۴-۳- روش انجام آزمایش…. 54
۴-۳-۴-۳-عدد CBR.. 55
۵-۳-۴-۳- تصحیح نتایج آزمایش…. 55
3-4-4- آزمایش برش مستقیم.. 56
-۱-۴-۴-۳ تئوری آزمایش…. 56
-۲-۴-۴-۳ شرایط انجام آزمایش…. 57
-۳-۴-۴-۳  وسایل آزمایش…. 57
-۴-۴-۴-۳  روش انجام آزمایش…. 58
-۵-۴-۳ آزمایش فشاری تک محوری.. 59
۱-۵-۴-۳تئوری آزمایش…. 59
۲-۵-۴-۳- وسایل آزمایش…. 59
۳-۵-۴-۳-روش آزمایش…. 60
فصل چهارم نتایج حاصل از آزمایشها و  تفسیر آنها 61
۱-۴- مقدمه. 62
۲-۴- نتایج آزمایش دانه بندی.. 62
۳-۴- نتایج آزمایش های تراکم.. 62
۱-۳-۴- آزمایش تراکم بدون مواد افزودنی.. 63
۲-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۱ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 64
۳-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 65
۴-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۳ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 66
۵-۳-۴- تفسیر نتایج آزمایشهای تراکم.. 67
۴-۴- نتایج آزمایش های CBR.. 68
۱-۴-۴- آزمایش CBR بدون مواد افزودنی.. 68
۲-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۱ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 69
۳-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 71
۴-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۳ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 73
۵-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۴ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 74
۶-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۵ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 76
۷-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۶ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 77
۸-۴-۴- تفسیر نتایج آزمایش CBR.. 79
۹-۴-۴- آزمایش CBR با پلیمر پلی وینیل الکل و سیمان.. 81
۵-۴- نتایج آزمایشهای برش مستقیم.. 82
۱-۵-۴- آزمایش برش مستقیم روی خاک بدون مواد افزودنی.. 82
۲-۵-۴- آزمایش برش مستقیم روی خاک با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 83
۳-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۴ درصد الیاف تایر. 84
۴-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 85
۵-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۸ درصد الیاف تایر. 86
۶-۵-۴- تفسیر نتایج آزمایش برش مستقیم.. 86
4-6- نتایج آزمایشهای تک محوری.. 88
4-6-1- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۲ درصد سیمان.. 88
4-6-2- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل.. 89
۳-۶-۴- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل.. 89
۴-۶-۴- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۶ درصد پلی وینیل الکل.. 90
۵-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل و ۲ درصد سیمان.. 91
۶-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل و ۲ درصد سیمان.. 91
۷-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 92
۸-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 93
۹-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل، ۰/۶ درصد الیاف تایر و ۲ درصد سیمان   93
۱۰-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل، ۰/۶ درصد الیاف تایر و ۲ درصد سیمان   94
۱۱-۶-۴- تفسیر نتایج آزمایشهای تک محوری.. 95
فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادها 101
۱-۵- نتیجه‌گیری.. 102
5-2- پیشنهادها 103
منابع و مآخذ………….. 100
دورنمای کار
بدون تردید یکی از مقدماتی‌ترین و مهم‌ترین اصول در اجرای طرح‌های عمرانی، داشتن زمینی مقاوم برای احداث بناست که با در نظر داشتن رشد روزافزون جمعیت دنیا در سال‌های اخیر ، مساحت زمین‌های مناسب برای ساخت و ساز و احداث بنا بتدریج در حال کاهش می باشد. در چنین شرایطی دستیابی به روش‌های جدید و اصولی برای بهبود و اصلاح زمین‌های نامناسب رقابت شدیدی را بین مهندسان عمران کشورهای توسعه‌یافته ایجاد کرده می باشد و در حقیقت بایستی پذیرفت که توسعه هرچه بیشتر فنون و روش‌های اختصاصی به مقصود دستیابی به این هدف برای بشر ضروری خواهد بود. آن چیز که باعث می­گردد که یک روش بر روش دیگر برتری یابد، پارامترهای اقتصادی، شرایط و معضلات اجرایی، امکانات موجود و محدودیت­های زمانی و مکانی می­باشد. اصولا دستیابی به مصالح مرغوب که به لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد و بتواند بارهای اعمال شده از سوی سازه را به راحتی تحمل کند انگیزه اصلی اصلاح خاک[1] می باشد.
۲-۱-تعریف مسأله
عموما خاک موجود در سایت از دیدگاه مهندسی برای ساخت و ساز، ایده آل و کاملا مطلوب نیست و بایستی با اعمال تغییراتی بر آن برای فعالیت های عمرانی آماده گردد.
به گونه معمول در روبرو شدن با خاک های مسأله دار نظیر خاک های سست با قابلیت باربری کم و نشست پذیری زیاد دو راه پیش روی مهندسین ژئوتکنیک قرار دارد: الف) بهره گیری از المانهای باربر در خاک. ب) بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی خاک. بهسازی (یا اصلاح) به مجموعه عملیاتی اطلاق می گردد که به حذف بعضی رفتارهای نامناسب خاک یا تحمیل رفتارهای مناسب به آن می انجامد. اصولا اهداف عمده بهسازی عبارتند از: افزایش مقاومت خاک، کاهش خصوصیات کلی تغییر شکل پذیری و حذف بعضی رفتارهای نا مناسب یا اضافه کردن بعضی رفتارهای مناسب به خاک. روش های تثبیت خاک گسترده هستند که در هر مورد با در نظر داشتن شرایط خاص خود مورد بهره گیری قرار می گیرند اما به گونه کلی می توان آن ها را به دو دسته تثبیت شیمیایی و تثبیت فیزیکی-مکانیکی تقسیم بندی نمود. مقصود از تثبیت شیمیایی، اصلاح خواص مورد نظر خاک به کمک مواد افزودنی می باشد، که به لحاظ فعل و انفعالات شیمیایی حاصل از این مواد در مجاورت خاک حاصل می گردد. مقصود از تثبیت فیزیکی خاک، تثبیت و اصلاح خواص خاک بدون تغییر در خصوصیات شیمیایی خاک می باشد. این نوع تثبیت را می توان به روش های مختلفی اجرا نمود که تسلیح خاک یکی از این روش هاست.
 در کشور ایران با در نظر گرفتن اقلیم و شرایط جغرافیایی و همچنین وجود مناطق وسیعی از بیابان ها که اکثر خاک های این مناطق ماسه های ریز دانه (ماسه بادی) می باشد، زیرا یکی از معضلات عمده خاک­های ماسه بادی، مقاومت کم آن­ها تحت شرایط رطوبت طبیعی و اشباع می­باشد، شاید یکی از موانع عمده در زمینه توسعه شبکه راه های کشور و پروژه های عمرانی، وجود این نوع ماسه ها در سطح وسیعی از کشور باشد. طبیعی می باشد که چنانچه منابع قرضه فاصله زیادی تا محور راه یا پروژه های عمرانی داشته باشد، آنگونه که در مناطق کویر مرکزی، کویر لوت و یا بیابان های جنوب کشور چنین می باشد هزینه احداث راه و بهسازی خاک منطقه چندین برابر حد معمول خواهد بود. بدین مقصود مطالعه بر روی روش های جدیدی که قادر باشند اصلاحاتی بر روی خاک سطوح زمین پوشیده از ماسه بادی به اقدام آورند، دارای اهمیت زیادی می­باشد و این پژوهش در این راستا می­باشد.
۳-۱-مروری بر مطالب ارائه شده در این پژوهش

  • در فصل دوم، کلیات و سابقه­ی پژوهش در ارتباط با بهبود خواص خاک­های ماسه ای مطالعه شده می باشد.
  • فصل سوم روش پژوهش و برنامه­های آزمایشگاهی را اظهار می­کند.
  • در فصل چهارم به نتایج حاصل از آزمایش­ها و تفسیر آن­ها پرداخته شده می باشد.
  • فصل پنجم شامل نتیجه­گیری و ارائه پیشنهاد­ها می­باشد و در پایان منابع معرفی شده­اند.

تعداد صفحه : 130
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه : بررسی خطرات مربوط به تعادل کشتیها در حین عملیات تخلیه و بارگیری کانتینر در بنادرو ارایه راهکارها

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دسته‌ها: عمران