بخشی از مقاله
١. مقدمه امروزه محققان به دنبال يافتن مصالح جديدي هستند که در ترکيب با خاک، علاوه بر بهبود بخشيدن مشخصات مکانيکي خاک، از مقاومت و دوام خوبي نيز برخوردار باشند. درکشورهاي مختلف جهان ساليانه ميليون ها حلقه تاير فرسوده اتومبيل به عنوان زباله جمع آوري و انبار مي گردد. انبار کردن تاير هاي فرسوده مشکلات بالقوه بسياري از جمله آلودگي محيط زيست ، ايجاد محلي براي رشد حشرات و نيز امکان آتش سوزي هاي غير قابل مهار را ايجاد مي نمايد.تجزيه مواد پليمري مانند لاستيک تاير به صورت طبيعي نياز به مدت زمان بسيار طولاني دارد از اينرو، طي سال هاي اخير روش هاي متعددي توسط محققين به منظور باز يافت و استفاده مجدد از تاير هاي فرسوده اتومبيل ارائه گرديده است . يکي از اين روش ها تجزيه فيزيکي يا به عبارت ديگر جدا نمودن کناره ها و کف تاير از الياف نخي و سيم هاي فلزي به کار رفته در آن و سپس خرد کردن قطعات آن ها در اندازه هاي مختلف مي باشد. ذرات لاستيک تاير که به اين ترتيب بدست مي آيندکاربرد هاي گوناگوني در صنايع مختلف دارند. يکي از اين کاربردها، استفاده از مخلوط خاک و ذرات لاستيک تاير بازيافتي ، به خاطر وزن کم و ظرفيت بالاي جذب انرژي ناشي از ارتعاشات، در مسائل مهندسي ژئوتکنيک و ابنيه فني مي باشد.به همين علت بدست آوردن خواص و رفتار اين مصالح مي تواند کمک چشم گيري در استفاده از آن ها نمايد.در اين راستا يک سري آزمايش سه محوري تحکيم يافته زهکشي نشده(CU) بر روي مخلوط هاي خاک وپودرلاستيک با در صدهاي وزني مختلف ، براي بدست آوردن رفتار زهکشي نشده و کوتاه مدت مخلوط پودرلاستيک وخاک ماسه اي اشباع انجام گرفته است .
٢. تاريخچه فوز و همکاران (١٩٩٦ .Foose et al) [١] يک سري آزمايشات برش مستقيم بر روي مخلوط هاي ماسه و خرده هاي لاستيک انجام دادند. نتايج آزمايشات نشان دادندکه مهمترين عامل موثر بر مقاومت برشي مخلوط هاي خاک و لاستيک، درصدخرده هاي لاستيک و وزن واحد حجم مخلوط مي باشد. ردي و همکاران (٢٠٠١ .Reddy et al) [٢] به منظور تعيين کارايي لاستيک خرد شده به عنوان جايگزيني براي مصالح دانه اي، بسياري از خواص مهندسي لاستيک، از جمله نفوذپذيري را مورد بررسي قرار دادند که نتايج آزمايش هاي نفوذ پذيري، ضريب نفوذ پذيري نمونه هاي خرده لاستيک مورد بررسي را، در محدوده ٠.٠٠٠٥ تا cm.s٥٩٣ نشان مي داد و عوامل موثر بر ميزان نفوذپذيري ذرات را اندازه خرده هاي لاستيک، ترکيب ذرات لاستيک، درجه تراکم و تنش نرمال بر مي شمرد.نتايج بررسي ها همچنين نشان داد حتي تحت تنش هاي بالا ضريب هدايت هيدروليکي خرده هاي لاستيک حداقل cm.s٠٠١ بود که ارضاء کننده حد اقل مورد نياز مصالح زهکشي مورد استفاده در اماکن دفن زباله ، cm.s ٠.٠٠١ مي باشد. يانگ و همکاران (٢٠٠٣ .Young et al) [٣]
مشخصه هاي فيزيکي و شيميايي خرده هاي لاستيک را مورد بررسي قرار دادند و تاثير ابعاد قطعات بر خواص فيزيکي توده را مورد مطالعه قرار دادند. نتايج بررسي ها نشان داد خرده هاي لاستيک با اندازه ذرات ٢٥ تا ٢٥٠ ميليمتر، به ترتيب داراي نفوذپذيري ٠.٢ تا ٠.٨٣ سانتيمتر بر ثانيه بودند. ادينکليلر و همکاران (٢٠٠٤ .Edincliler et al) [٤] تعدادي آزمايش برش مستقيم در مقياس بزرگ روي ترکيب ماسه و درصدهاي وزني مختلف از خرده هاي لاستيک انجام دادند و به اين نتيجه دست يافتند که با افزايش ميزان تکه هاي لاستيک مقاومت برشي ماسه ها افزايش مي يابد. زورنبرگ و همکاران(٢٠٠٤ .Zornberg et al) [٥] يک سري آزمايش سه محوري تحکيم يافته زهکشي شده (CD) روي ماسه خالص ، لاستيک خالص و ترکيب لاستيک وماسه انجام دادند و به اين نتيجه دست يافتند که با افزايش درصد وزني خرده هاي لاستيک تا ٣٥٪، مقاومت برشي نمونه ها افزايش مي يابد و سپس با افزايش درصد وزني تکه هاي لاستيک به بيش از ٣٥٪ مقاومت برشي نمونه ها کاهش مي يابد. واريت و همکاران (٢٠٠٤ .Warith et al) [٦] کارايي استفاده از خرده هاي لاستيک در لايه زهکش سيستم هاي جمع آوري فاضلاب را مورد بررسي قرار دادند. از جمله نتايج اين تحقيق تعيين تاثير کرنش عمودي مصالح بر نفوذ پذيري آن ها و همچنين تعيين نفوذپذيري در نقاط مختلف لايه ، با توجه به ارتفاع از کف لايه ، بود. هاتف و رحيمي (٢٠٠٥ .Hataf and Rahimi) [٧] يک سري مدل هاي آزمايشگاهي براي تحقيق در مورد استفاده از خرده هاي لاستيک تايرفرسوده جهت افزايش ظرفيت باربري ارائه نمودند.نتايج آزمايشات حاکي از آن بود که افزودن خرده هاي لاستيک به ماسه ، باعث افزايش نسبت ظرفيت باربري کاليفرنيا(C.B.R) مي گردد. آتم ( .Attom ٢٠٠٥) [٨] يک سري آزمايشات برش مستقيم جهت بررسي تاثير افزودن خرده هاي لاستيک بر خواص فيزيکي ماسه ها انجام داد که نتايج آن حاکي از افزايش زاويه اصطکاک داخلي و مقاومت برشي ماسه ها با افزوون خرده هاي لاستيک بود.
قضاوي و عامل سخي (٢٠٠٥ .Ghazavi and Amel Sakhi) [٩] تحقيقاتي در خصوص تاثير ابعاد خرده هاي لاستيک مستطيلي شکل بر روي پارامترهاي مقاومتي خاک هاي ماسه اي انجام دادند. نتايج آزمايشات برش مستقيم نشان داد که براي يک عرض ثابت تنها يک طول مشخص وجود دارد که بيشترين زاويه اصطکاک داخلي را ايجاد مي نمايد. پاموکچو و آکبولوت ( ٢٠٠٦ .Pamukcu and Akbulut) [١٠] به منظور بهبود پارامترهاي ديناميکي خاکها در کرنش هاي کم ، بر روي مخلوط ماسه اتاوا و خرده هاي لاستيک، يک سري آزمايشات کنترل شده انجام دادند. نتايج تحقيقات آنها حاکي از افزايش همزمان مدول برشي و ضريب ميرايي نمونه هاي ماسه ، بازاء يک حجم بهينه از خرده هاي لاستيک بود.آتم و همکاران (٢٠٠٧ .Attom et al) [١١] مطالعاتي را روي تاثير افزودن خرده هاي لاستيک بر روي خصوصيات فيزيکي خاک هاي رسي انجام دادند. نتايج تحقيق ايشان حاکي از افزايش مقاومت برشي و کاهش انديس پلاستيسيته ، دانسيته خشک ماکزيمم ، قابليت نفوذپذيري، پتانسيل تورم و نشانه فشردگي در مخلوط مذکور بود. ادينکليلر و همکاران (٢٠١٠ .Edincliler et al) [١٢] يک سري آزمايش سه محوري تحکيم يافته زهکشي شده روي ترکيب درصدهاي مختلف تکه هاي لاستيک با ماسه انجام دادند و به اين نتيجه دست يافتند که افزايش خرده هاي لاستيک به ماسه باعث بهبود رفتارفيزيکي نمونه ها مي شود. شاهين و همکاران (٢٠١١ .Shahin et al) [١٣] تعدادي آزمايش سه محوري تحکيم يافته زهکشي شده، تراکم و نفوذپذيري روي مخلوط هاي ماسه و خرده هاي لاستيک انجام دادند. نتايج آزمايشات نشان دادند که مخلوط هاي خاک و لاستيک پتانسيل بالايي براي استفاده به عنوان مصالح دانه اي سبک وزن در کارهاي عمراني و ژئوتکنيکي دارند.
٣. مصالح مورد استفاده
