ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر ضایعات پلیمری موکت بر خواص ژئوتکنیکی خاک ماسه ای بندرانزلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیرگروه دانشکده فنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندر انزلی

2 گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.

چکیده

تسلیح خاک با مواد ضایعاتی پلیمری یکی از روش‌های نوین و کاربردی جهت بهسازی و مقاوم‌سازی خاک می‌باشد. هدف از تسلیح خاک بهبود مقاومت برشی، افزایش شکل پذیری، افزایش پایداری، افزایش ظرفیت باربری، افزایش ضریب اطمینان در برابر لغزش شیروانی‌ها و کاهش نشست می‌باشد. یکی از انواع مواد ضایعاتی پلیمری مورد استفاده در تسلیح خاک استفاده از زوائد ناشی از کارخانه‌های نساجی و تولید موکت می‌باشد. در این پژوهش تاثیر مسلح کردن خاک با ضایعات موکت به شیوه توزیع تصادفی مورد مطالعه قرار گرفته است. برنامه مطالعات آزمایشگاهی شامل بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر درصد وزنی (5/0، 1، 5/1 و 2 درصد وزن خشک خاک) و نسبت اضلاع (1، 2 و 5) ضایعات موکت تحت سربارهای100، 200 و 400 کیلوپاسکال در شرایط متراکم و با رطوبت‌های حاصل از آزمایش تراکم استاندارد پروکتور بر مقاومت برشی نمونه ها می‌باشد. نتایج آزمایش برش مستقیم و تراکم استاندارد نشان می‌دهد افزودن ضایعات موکت به خاک ماسه‌ای باعث بهبود پارامترهای مقاومت برشی، کاهش وزن مخصوص خشک ماکزیمم و افزایش رطوبت بهینه می‌گردد. بدین ترتیب با توجه به بازیافتی بودن این نوع مواد، بکارگیری آن‌ها در پروژه‌های مهندسی عمران و ژئوتکنیک هم به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد و هم سبب کاهش معضلات زیست محیطی ناشی از انباشته شدن این ضایعات در طبیعت خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory evaluation of the effect of polymer carpet waste on geotechnical properties of Bandar Anzali sandy soil

نویسندگان [English]

  • Ata Jafary Shalkoohy 1
  • Payam Eshghi 2
1 Department of Civil Engineering, Islamic Azad University of BandarAnzali, Guilan, Iran
2 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran.
چکیده [English]

Reinforcement of soil with polymer waste materials is one of the new and practical methods for improvement and stabilization of soil. The purpose of soil reinforcement is to improve shear strength, increase ductility, increase stability, increase bearing capacity, increase the slope stability, safety factor and reduce the settlement. One of the common types of polymer waste used in soil reinforcement is waste from textile and carpet production factories. In this paper, the effect of reinforcing the soil with carpet waste by randomized distribution, has been studied. Laboratory study program includes the effect of parameters such as weight percentage (0.5, 1, 1.5 and 2% of soil dry weight) and the ratio of sides (1, 2 and 5) of carpet waste under overheads of 100, 200, and 400 kPa in dense conditions and the moisture obtained from a proctor standard compaction test is on the shear strength of the samples. The results of direct shear and standard compaction tests, reveal that the addition of carpet waste to sandy soil improves the shear strength parameters, reduces the maximum dry unit weight and increases the optimum moisture content. Thus, due to the recyclability of this type of material, their use in civil engineering and geotechnical projects is both economically viable and reduces the environmental problems caused by the accumulation of these wastes in nature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: soil Reinforcement
  • Carpet waste
  • shear strength
  • soil compaction
Ahmadi, H., Janati, S., Jamshidi Chenari, R. Strength Parameters of Stabilized Clay Using Polypropylene Fibers and Nano-MgO: An Experimental Study. Geotechnical and Geological Engineering 38.3 (2020): 2845-2858.
Akbarimehr, D., Eslami, A., Esmail, A. Geotechnical behaviour of clay soil mixed with rubber waste. Journal of Cleaner Production 271 (2020): 122632.
ASTM D2487, Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System) (ASTM International, West Conshohocken, 2017).
ASTM D421, Standard Practice for Dry Preparation of Soil Samples for Particle-Size Analysis and Determination of Soil Constants (ASTM International, West Conshohocken, 2007).
ASTM D698, Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (ASTM International, West Conshohocken, 2000).
ASTM D854, Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer (ASTM International, West Conshohocken, 2014).
ASTM D3080, D3080M-11, Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions. (ASTM International, West Conshohocken, 2011)
Blayi, R.A., Sherwani, A.F.H., Ibrahim, H.H., Faraj, R.H. Daraei, A. Strength improvement of expansive soil by utilizing waste glass powder. Case Studies in Construction Materials 13 (2020), p.e00427.
Changizi, F., Haddad, A. Strength properties of soft clay treated with mixture of nano-SiO2 and recycled polyester fiber. Journal of rock mechanics and Geotechnical Engineering 7.4 (2015): 367-378.
Ghiassian, H., Poorebrahim, G., Gray, D.H. Soil reinforcement with recycled carpet wastes. Waste Management & Research 22.2 (2004): 108-114.
Ghiassian, H., Shahnazari, H., Shafiee., A., Tabarsa, A.R., Jamshidi Chenari., R. Damping characteristics of silty sand reinforced with carpet waste strips. Amirkabiar Journal of Civil Engineering 42, no. 1 (2010): 65-73.
Janalizadeh Choobbasti, A., Amozadeh Samakoosh, M., Soleimani Kutanaei, S. Mechanical properties soil stabilized with nano calcium carbonate and reinforced with carpet waste fibers. Construction and Building Materials 211 (2019): 1094-1104.
Khosh, B., Atapour, H., Abbaspour, M. Effect of waste tire textile Fibers on strength and deformability of shotcrete. Scientific Quarterly Journal of Iranian Association of Engineering Geology (2020).
Li, C. Mechanical response of fiber reinforced soil. Ph.D. Dissertation, The University of Texas
at Austin, USA, 2005.
Michalowski, Radoslaw L., and Jan Čermák. "Triaxial compression of sand reinforced with fibers." Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering 129.2 (2003): 125-136.
Mirzababaei, M., Miraftab, M., Mohamed, M., McMahon, P. Unconfined compression strength of reinforced clays with carpet waste fibers. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 139, no. 3 (2013): 483-493.
Sarli, J.M., Hadadi, F., Bagheri, R. Stabilizing geotechnical properties of loess soil by mixing recycled polyester fiber and nano-SiO 2. Geotechnical and Geological Engineering 38.2 (2020): 1151-1163.
Wang, Y. Utilization of recycled carpet waste fibers for reinforcement of concrete and soil. Polymer-Plastics Technology and Engineering 38.3 (1999): 533-546.