مطالعه آزمایشگاهی پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه‌ای مخلوط با خرده لاستیک تحت اثر اعمال مسیر تنش‌های متفاوت

مخلوط‌های خرده لاستیک و خاک‌ دانه‌ای از جمله مصالح جدید و دارای ویژگی‌های متفاوت نسبت به مصالح اولیه تشکیل دهنده می‌باشند که با توجه به روند افزایش لاستیک‌‌های فرسوده، استفاده از آن‌ها مرسوم شده است. این نوع مصالح، با تراکم‌پذیری کنترل شده و وزن نسبی سبک، می‌توانند در صنعت مهندسی عمران، عملیات راه سازی و سازه‌های ژئوتکنیک به کار روند. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی محدودی برای ارائه نسبت اختلاط بهینه خرده لاستیک و ماسه به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر مهندسی، از جمله بیشترین ظرفیت باربری و مناسب‌ترین تراکم‌پذیری، انجام شده است. با این حال، تعیین یک نسبت اختلاط مشخص و شناخت پارامترهای مقاومت برشی خاک‌های مخلوط با خرده لاستیک تحت اثر مسیرهای تنش مختلف، نیاز به مطالعه بیشتری دارد. در این پژوهش، نتایج آزمایش‌های سه‎‌محوری با در نظر گرفتن شرایط مسیرهای تنش‌ فشار موثر همه جانبه ثابت (crs) و فشار محوری ثابت (cas)، روی خاک ماسه‌ای و همچنین مخلوط‌های چیپس‌های لاستیکی و دانه‌های لاستیکی ارائه شده است. نسبت اختلاط در نظر گرفته شده برای نمونه‌های مخلوط 30% وزنی خرده لاستیک بوده که به عنوان نسبت اختلاط بهینه از طریق آزمون‌های تراکم تعیین شده است. نتایج آزمایش روی ماسه تنها نشان دهنده پوش گسیختگی خطی دارای شیب معادل با 36.8 درجه در هر دو مسیر تنش می‌باشد. در حالی که پوش گسیختگی به‏دست آمده از اعمال مسیر تنش‌های مخلف روی نمونه‌های مخلوط به صورت دو خطی می‌باشد. زاویه اصطکاک داخلی مخلوط چیپس‌های لاستیکی از ماسه تنها به ترتیب حدود 8.5 و 4 درجه در شرایط casو crsبیشتر می باشد. این پارامتر برای مخلوط خرده لاستیک‌های دانه‌ای در شرایط casو crs به ترتیب حدود 1.5 و 5 درجه از ماسه تنها کمتر بوده است.

Experimental Evaluation of Mobilized Friction Angle of Sandy SoilRubber Mixtures for Different Loading Stress Paths

Tirederived aggregates mixed with granular soils are amongst the new materials with different characteristics, as compared to the base materials, which are being used more commonly with the increase of waste rubbers and tires. These lightweight materials, having controlled compressibility, could be used in civil engineering infrastructures, road construction, and geotechnical structures. Up to now, limited experimental studies have been performed to present optimum mixing ratio of waste rubber and sand to attain the engineering purposes including the maximum bearing capacity and the most proper compressibility. Nevertheless, determination of a specific mixing ratio and identification of shear strength parameters of sandrubber mixtures under different stress paths needs further study. In this research, results of triaxial tests, considering constant radial stress (CRS) and constant axial stress (CAS) paths on the sand alone and also mixed with rubber chips and granulated rubber are presented. Results of relative density tests demonstrated that the optimum rubber mixing ratio of 30% in weight acquires the least void ratio when sand is mixed with rubber chips. The sand alone tests resulted in an effective strength envelope which is approximately linear with a friction angle of approximately 36.8° in both stress paths. While, the outcome of the two different loading methods on the sandrubber mixtures is an approximately bilinear stress envelope. The internal friction angle of sand mixed with rubber chips is greater than that of sand alone by 8.5 and 4 degrees under the CAS and CRS conditions, respectively. This parameter is about 1.5 and 5 degrees less than sand alone for granulated rubber mixed with sand, under the CAS and CRS conditions, respectively.