مدل‌سازی پیشرفته در مهندسی عمران
ارزیابی آزمایشگاهی اثرات پلیمر اکریلیک مایع بر بهسازی مقاومتی خاک‌های ریزدانه با پلاستیسیته کم
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری، ایران
2 دانشکده عمران، موسسه غیر انتفاعی روزبهان ساری
3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی
چکیده
خاک‌های ریزدانه با پلاستیسیته کم (ML)، به دلیل پیوندهای بین‌ذره‌ای ضعیف، پایداری ژئوتکنیکی پایینی دارند. از سوی دیگر، تثبیت‌کننده‌های سنتی نظیر سیمان و آهک به دلیل مصرف انرژی بالا و ردپای کربنی، برای بهسازی خاک در محیط‌های شهری و فضاهای سبز با محدودیت مواجه‌اند. این پژوهش باهدف توسعه یک روش بهسازی کم‌کربن، به ارزیابی کارایی امولسیون کوپلیمر بوتیل اکریلات-متیل متاکریلات (BA–MMA) بر ویژگی‌های فیزیکی، تراکمی و مقاومتی خاک ریزدانه کم‌پلاستیسیته می‌پردازد. نمونه‌ها با ۲ تا ۹ درصد وزنی کوپلیمر مخلوط شده و پس از عمل‌آوری در سنین ۳ ساعت، ۱ روز و ۷ روز، تحت آزمایش‌های حدود اتربرگ، تراکم استاندارد و مقاومت فشاری تک‌محوری (UCS) قرار گرفتند. نتایج نشان داد افزودن کوپلیمر BA–MMA با اصلاح برهم‌کنش آب-ذره و پوشش دهی ذرات خاک، موجب افت ۳۱ درصدی شاخص خمیری (کاهش PI از ۸.۴ به ۵.۸) شد، درحالی‌که حد خمیری تغییر محسوسی نکرد. اصلاح پلیمری با بهبود رفتار تراکمی، دانسیته خشک حداکثر را با ۶ درصد افزایش از ۱.۶۹ به ۱.۷۹ گرم بر سانتی‌متر مکعب رساند و رطوبت بهینه را ۱۲ درصد کاهش داد؛ به‌طوری‌که بیشترین کارایی تراکمی در محدوده ۵ تا ۷ درصد پلیمر حاصل شد. نتایج UCS تصحیح‌شده نشان داد که اثر مقاومت خالص پلیمر در سنین اولیه ناچیز است، اما در ۷ روز با تکامل فرآیند آب‌زدایی و تشکیل شبکه پلیمری بین‌ذره‌ای، مقاومت خالص ناشی از پلیمر در غلظت ۷ درصد به ۰.۳۸ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع (معادل ۱.۳۱ برابر مقاومت نمونه اصلاح‌نشده در همین سن) رسید و پس از آن، روند بهبود خواص تراکمی و مقاومتی نزولی شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
)