مطالعه آزمایشگاهی تاثیر استفاده هم‌زمان خرده لاستیک و خاکستر بادی بر عملکرد برشی ستون‌های سنگی محصورشده

ستون سنگی یکی از روش‌های مناسب و اقتصادی است که به‌وسیله آن می‌توان خاک سست را بهسازی کرد. در این پژوهش، به مطالعه آزمایشگاهی تاثیر استفاده هم‌زمان خرده لاستیک و خاکستر بادی بر عملکرد برشی ستون‌های سنگی محصورشده به ژئوتکستایل و کامپوزیت مسلح شده پلیمری (frp) در خاک رس نرم پرداخته شده است. جهت انجام آزمایش‌ها از دستگاه برش مستقیم بزرگ‌مقیاس استفاده شد و نمونه‌ها تحت تنش‌های نرمال 20، 40 و 70 کیلوپاسکال قرار گرفتند. در ابتدا، درصد بهینه خرده لاستیک و خاکستر بادی جهت استفاده هم‌زمان به همراه مصالح دانه‌ای در ستون‌های سنگی تعیین شد. سپس به بررسی تاثیر نصب ستون‌های سنگی مسلح شده و مسلح نشده بر رفتار برشی مجموعه پرداخته شد. نتایج نشان داد که با نصب ستون‌های سنگی در بستر رسی نرم، مقاومت برشی افزایش یافت و همچنین اضافه شدن خرده لاستیک و خاکستر بادی به مصالح ستون سنگی سبب افزایش مقاومت برشی گردید. با اضافه شدن خرده لاستیک و خاکستر بادی به مصالح ستون، مقاومت برشی مجموعه 4/6 الی 10 درصد نسبت به حالتی که این مصالح به مصالح ستون اضافه نشده‌اند، افزایش یافت. با افزایش یافتن تنش نرمال از 20 کیلوپاسکال به 70 کیلوپاسکال، مقاومت برشی بیش از دو برابر افزایش یافت و در حالت گروه، مقاومت برشی بیشتری در مجموعه بسیج شد و همچنین با افزایش نسبت جانشینی ستون‌های سنگی در مجموعه، مقاومت برشی افزایش یافت. با نصب ستون‌های سنگی مرکب محصورنشده در بستر رسی تحت تنش نرمال 20 کیلوپاسکال، مقاومت برشی تا 34 درصد و در تنش نرمال 70 کیلوپاسکال مقاومت برشی تا 41/7 درصد افزایش یافت. همچنین، مشاهده گردید که مقاومت برشی در حالت محصورشده به علت حفظ بافت متراکم ستون و مقاومت محصورکننده، نسبت به حالت محصورنشده، به میزان بیشتری افزایش یافت و مسلح کننده از جنس frp نسبت به مسلح کننده از جنس ژئوتکستایل، مقاومت برشی را به میزان بیشتری افزایش داد.

effects of simultaneous use of crumb tires and fly ash on the shear behavior of encased stone columns: a laboratory study

applying stone columns (scs) is an economical method to improve loose soil. this laboratory study is conducted on the effects of simultaneous use of crumb tire (ct) and fly ash (fa) on the shear behavior of scs encased with geotextile and fiber-reinforced polymer (frp) in soft clay. a large-scale direct shear device was utilized to do the desired tests. the samples were exposed to normal stress values of 20, 40, and 70 kpa. first, optimal percentages of ct and fa were determined to be used with granular materials in the scs. the impact of installing ordinary reinforced and unreinforced scs on the shear behavior of the assembly was examined. installing the scs in soft clay bed and adding the ct-fa composite to the sc materials increased the shear strength. supplementing the ct-fa composite to the sc materials increased shear strength of the assembly to 4.6%-10%. the shear strength rose more than twice when the normal stress increased from 20 kpa to 70 kpa and it was mobilized more since ct-fa composite is present. it increased due to a rise in the replacement ratio of the scs in the assembly. by installing the ordinary composite scs in clay bed under the normal stresses of 20 kpa and 70 kpa, the shear strength increased to 34% and 41.7% and it would rise in the encased mode more than in the ordinary mode. furthermore, the frp-based reinforcement enhanced the shear strength more than the geotextile reinforcement did.