برگزاری دفاعیه دکتری مهندس محمد حیدر
| تاریخ ارسال: 1404/6/18 |
 |
مهندس محمد حیدر دانشجوی دوره دکتری این دانشکده در رشته مهندسی عمران گرایش راه و ترابر ی ، 24 شهریور ماه سال 1404 از رساله خود تحت عنوان «ارائه مدلی برای کاهش ضخامت لایه های روسازی با تثبیت بستر ضعیف ماسه ای با استفاده از ژئوپلیمر» به صورت حضوری با راهنمایی دکتر حسن زیاری و مشاوره دکتر علاء محمد شعبان دفاع می نماید. |
| چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد: تثبیت و بهبود خاک‌های ضعیف و با دانه بندی نامطلوب در پروژه‌های راه سازی یک فناوری پرکاربرد و ارزشمند است. با توجه به اثرات مخرب زیست محیطی و هزینه‌های گزاف مرتبط با صنعت سیمان، محققان به‌دنبال یافتن جایگزین‌های طبیعی، پایدار و کم کربن برای سیمان پرتلند به منظور تثبیت خاک‌ها هستند. این مطالعه تحقیقاتی اثر استفاده از ضایعات صنعتی (خاکستر لجن کاغذ (PSA)) و مواد پوزولانی طبیعی (متاکائولین (MK)) را در نسبت‌های مختلف برای تثبیت خاک (SP)، بهبود خواص مکانیکی و ایجاد روسازی پایدار بررسی می‌کند. در این پژوهش، تأثیر افزودن مقادیر مختلف MK و PSA (5، 10 و 15 درصد) بر خواص مکانیکی خاک بررسی شد. علاوه بر این، آزمایش‌های ژئوتکنیکی با استفاده از آزمون مقاومت فشاری تک‌محوری (UCS)، مدول یانگ (Es)، نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) و آزمایش برش مستقیم (DST)، عملکرد مقاومت خاک تثبیت‌شده با ژئوپلیمر را ارزیابی کردند. همچنین ریز ساختار خاک تثبیت شده و کانی شناسی شیمیایی با استفاده از SEM و XRD مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، هدف از این تحقیق اندازه‌گیری ضریب عکس العمل خاک بستر (Ks) با توسعه و ساخت یک دستگاه آزمایشگاهی به همراه یک قالب فولادی است که برای شبیه‌سازی شرایط طبیعی انجام آزمایش‌های بار صفحه استاتیکی غیر تکراری بر خاک بستر ماسه‌ای طراحی شده است. علاوه بر این، رفتار کرنش دائمی و ضریب برجهندگی خاک بستر و لایه‌های خاک تثبیت شده با ژئوپلیمر تحت بارهای چرخه‌ای ایجاد شده با انجام آزمایش‌های بارگذاری صفحه استاتیک تکراری مورد ارزیابی قرار گرفت. این تحقیق متغیرهایی از جمله مدت زمان عمل آوری (1، 3، و 7 روز)، درصد بهینه MK و PSA و نوع و غلظت فعال‌کننده‌های قلیایی (NaOH یا Na2SiO3) را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج نشان می‌دهد نمونه‌هایی که با MK 10 درصد و NaOH تثبیت شده‌اند، به‌طور قابل‌توجهی مقاومت فشاری بالاتری (2936 کیلو پاسکال) از نمونه‌های تثبیت‌شده با MK 10 درصد و Na2SiO3 که (447 کیلو پاسکال) داشتند که نشان‌دهنده ساختار متراکم‌تر و کم‌تخلخل‌تر (خاک تثبیت‌شده با سختی بهبودیافته) این نمونه‌ها می‌باشد. تجزیه و تحلیل ریز ساختاری نمونه‌ها نشان داد که افزودن 10 درصد MK، باعث ساختار متراکم‌تر و همگن‌تر خاک‌های تثبیت شده می‌شوند. از سوی دیگر، نمونه‌های خاک بهبود یافته با ژئوپلیمرهای PSA و Na2SiO3 مقادیر UCS، Es و CBR بالاتری را نشان دادند که منجر به بهبود استحکام ناشی از افزایش تشکیل ژل N-A-S-H و C-A-S-H در بین ذرات خاک ماسه شد. در مقابل، محلول NaOH مقاومت نمونه‌های خاک تثبیت‌شده با ژئوپلیمر را افزایش داد. نتایج نشان داد که خاک تثبیت شده با ژئوپلیمر منجربه به بهبود قابل توجهی بر مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی می‌شود که باعث افزایش ضریب برجهندگی شده است. بررسی کانی شناسی، غلظت بالایی از آهک و آلومینات مکعبی را نشان می‌دهد که ممکن است مواد پوزولانی سیمانی فعال باشد. این تحقیق نشان می‌دهد که MK و یا PSA توانی قابل توجهی به منظور تثبیت خاک ماسه‌ای و بهبود طراحی و نگهداری روسازی‌ها و زیرساخت‌ها در مناطق با خاک ضعیف را دارند. در نهایت، با تجزیه و تحلیل با استفاده برنامج KENPAVE که تمامی موارد مشخص می شود که Case VI (سیستم متشکل از 7.5% MK و 2.5% PSA با 90% خاک بستر) و Case Ⅶ (سیستم متشکل از 5.0%MK + 5.0% PSA با 90% خاک بستر) کارآمدترین و بهترین سیستم است. این سیستم دوام، پایداری، مقاومت در برابر سایش و بالاترین عمر طولانی روسازی را با هم ترکیب می‌کند و آن را برای ارائه روسازی پایدار و کارآمد از نظر اقتصادی ایده‌آل می‌کند. واژه‌های کلیدی: متاکائولین؛ ضریب عکس العمل خاک بستر; خاکستر لجن کاغذ ؛ بارگذاری سیکلی؛ کرنش دائمی؛ مدول برجهندگی رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: mrma20062006  yahoo.com |
دفعات مشاهده: 530 بار |
دفعات چاپ: 67 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر