Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir,Seyed Mehdi Abtahi Forooshani,Seyedmadi Hejazi
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما) سیدمهدی ابطحی فروشانی (استاد مشاور) سیدمهدی حجازی (استاد مشاور)
 
STUDENT
ATEFEH TAVAKOLI
عاطفه توکلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

.Improvement of strength parameters of sandy soil using polyvinyl acrylic resin and acrylic waste fibers
Soil quality improvement has long drawn the attention of civil engineers. Loose sandy soils are considered as a group of low quality soils because of their low bearing capacity, high compressibility as well as problems of excavation within these soils for constructional operations. In this experimental study, strength improvement of a silty sand has been investigated using Polyvinyl-Acrylic (Vinyl acetate-acrylic copolymer) and Styrene-Acrylic Copolymer resins as well as acrylate waste fibers. Adopting an environmental approach, the carpet factories wastes (Acrylic fibers) have been used to stabilize the sandy soil regarding the degree of strength improvement. Various amounts of the additive materials including Polyvinyl-Acetate Resin, ranged from 0.25 to 1.5%, Sodium Hypochlorite as a setting accelerator, 10% by weight of the base Resin (Polyvinyl Acrylic), Styrene-acrylic Copolymer 0.25% to 3%, and acrylic waste fibers of .025, .05 and 0.1 percent by weight of dry soil were used to stabilize the soil samples. Uniaxial compression tests were used to evaluate the effects of the Resins and fibers on the soil strength both individually and in combination. All of the experiments were carried out under real-time conditions of 24 hours, except for the addition of Sodium Hypochlorite to Polyvinyl-Acrylic, as well as the study of curing time effects on the degree of strength improvement. The tests results indicate that unconfined compression strength (UCS) of the stabilized samples continuously increased by adding Polyvinyl-cellulose Resin up to 0.5% while at greater amounts of the additive resin, the strength tended to decrease. The maximum UCS was achieved at 0.5% Resin which was about 5.5 times that of the untreated soil. Among the various combinations of Polyvinyl-Acrylic Resin and fibers, the maximum UCS of 846.1kPa was obtained at combined additives of 0.5% of resin and .025% fibers which was about 8.8 times of the untreated soil strength. The unconfined compression strength (UCS) of the stabilized samples with combined additive of 0.5% base resin, .025% fiber, along with modifier resin of Styrene-Acrylic Copolymer (SAC) continuously increased with increasing the SAC to 2.25% and then decreased at higher percentages of the SAC. At the 2.25% additive of modifier resin of ASC, the UCS of the stabilized samples reached to 20.8 times of the untreated soil strength. Considering the curing time, the maximum compressive strength of 28 days treated samples with 0.5% base Resin and .025% fiber increased to 10.3 times that of 3-days samples. In the next step, the strength of stabilized samples with 0.5% Polyvinyl-cellulose Resin and 2.25% the Styrene-acrylic Copolymer plus .025% fiber were determined by direct shear tests, The additives increased the internal friction angle from 31.1 to 47.4 degrees and the soil cohesion from 6 to 351.8kPa indicating the enhancement of the modified soil performance in terms of strength parameters. CBR tests in dry state were also carried on the untreated sand as well as soil samples stabilized with 0.5% Polyvinyl-Acetate Resin and 2.25% of Styrene-Acrylic Copolymer with 0.25% fiber under 24hours of curing time. It was found that the CBR value of the treated sample was 55.8% greater than of the untreated soil sample. Keywords: correct inferior quality of sand, Polyvinyl-cellulose Resin (Polyvinyl acetate-acrylic copolymer), Copolymer Resin Acrylic styrene, Acrylic waste fibers, UCS.
بهبود کیفیت خاک ها از دیرباز مورد توجه مهندسان عمران قرار گرفته است. خاک های دانه ای سست، گروهی از خاک های نامرغوب هستند که به دلیل ضعف در تراکم پذیری، ظرفیت باربری پایین، نفوذپذیری بالا و همچنین مسائلی که در گودبرداری و حفاری در این خاک ها وجود دارد برای عملیات اجرایی مشکلاتی را به همراه دارند. در این مطالعه، بهبود رفتار خاک ماسه لای دار با استفاده از رزین پلی وینیل اکریلیک (کوپلیمر وینیل استات- اکریلیک) به عنوان رزینِ مبنا و اصلاح کننده هایی با نام های هیپوکلریت سدیم (Naocl) و رزین کوپلیمر استایرن- اکریلیک به همراه الیاف ضایعاتی اکریلیک مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر با رویکرد زیست محیطی سعی شده تا با اضافه نمودن ضایعات کارخانجات فرش ( الیاف اکریلیک) به خاک های ماسه لای دارِ تثبیت شده، میزان اصلاح خاک ارزیابی گردد. میزان مواد افزوده شده به خاک شامل رزین پلی وینیل اکریلیک از 25/0 تا 5/1 درصد وزنی خاک خشک، هیپوکلریت سدیم %10 وزنیِ رزین مبنا (پلی وینیل اکریلیک)، کوپلیمر استایرن - اکریلیک 25/0 تا 3 درصد وزنی خاک خشک و الیاف ضایعاتی اکریلیک 025/0، 05/0 و 1/0 درصد می باشند. از آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده برای بررسی تأثیر افزودن رزین و الیاف به طور مجزا و توأم استفاده گردید. تمامی آزمایش ها به جز افزودن هیپوکلریت سدیم به رزین پلی وینیل اکریلیک و همچنین بررسی طول زمان بر روی رفتار مقاومتی خاک بهبودیافته، در شرایط زمانی ثابت 24 ساعت مورد ارزیابی واقع شده اند. نتایج این آزمایش ها حاکی از آن است که حداکثر مقاومت تک محوریِ خاک خالص با افزودن رزین پلی وینیل اکریلیک تا %5/0 به طو پیوسته افزایش یافته و پس از آن روند کاهشی دارد، این در حالی است که افزودن %5/0 رزین، مقاومت تک محوری را تا 5/5 برابر افزایش می دهد. در میان ترکیب های مختلف از رزین پلی وینیل اکریلیک و الیاف، بیشترین مقدار مقاومت تک محوریِ حداکثر از ترکیب حداقل مقدار الیاف با %025/0 و رزین %5/0 به میزان kPa 1/846 یعنی حدود 8/8 برابر حالت مقاومت خاک خالص به دست آمده است. حداکثر مقاومت تک محوری ترکیبِ %5/0 رزین مبنا به همراه %025/0 الیاف، با افزودن اصلاح کننده ی کوپلیمر استایرن- اکریلیک با شیب ملایمی و به طور پیوسته تا %25/2 افزایش و پس از آن کاهش یافته است. به طوری که افزودن %25/2 اصلاح کننده ی کوپلیمر استایرن- اکریلک، مقاومت تک محوری حداکثر را نسبت به خاک خالص 8/20 برابر افزایش داده است. همچنین مقاومت فشاری حداکثر 28 روزه ی خاک بهبودیافته با %5/0 رزین مبنا و %025/0 الیاف نسبت به مقاومت 3 روزه ی آن افزایش 3/10 برابری نشان داده است. در ادامه ارزیابی رفتار خاک بهبودیافته با %5/0 رزین پلی وینیل اکریلیک و %25/2 اصلاح کننده کوپلیمر استایرن- اکریلیک به همراه %025/0 الیاف توسط آزمون برش مستقیم نشان داد که افزودن مقادیر افزودنی های مذکور، موجب افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک خالص از 1/31 به 4/47 درجه و چسبندگی از 6 به 8/351 کیلو پاسکال شده و موجب بهبود عملکرد خاک اصلاح شده از نظر مقاومت می گردد. آزمایش های CBR در حالت خشک روی ماسه خالص و خاک بهبودیافته با %5/0 رزین پلی وینیل اکریلیک و %25/2 اصلاح کننده کوپلیمر استایرن- اکریلیک به همراه %025/0 الیاف و با زمان عمل آوری 24 ساعت انجام شد و مشخص گردید که در این حالت مقدار CBR، 8/55 درصد نسبت به حالت خاک خالص افزایش یافت. کلمات کلیدی: اصلاح خاک ماسه ی لای دار، رزین پلی وینیل اکریلیک (کوپلیمر وینیل استات- اکریلیک)، رزین کوپلیمر استایرن- اکریلیک، الیاف ضایعاتی اکریلیک، آزمایش مقاومت فشاری محصورنشده، آزمایش برش مستقیم، . آزمایش CBR

ارتقاء امنیت وب با وف بومی