فهرست مطالب

پژوهش های تجربی در مهندسی عمران - سال دوم شماره 1 (پیاپی 3، بهار و تابستان 1394)

نشریه پژوهش های تجربی در مهندسی عمران
سال دوم شماره 1 (پیاپی 3، بهار و تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/12
  • تعداد عناوین: 5
|
  • وحید تائبی، احمدرضا محبوبی اردکانی، محمد حاجی ستوده، مهدی نیکزاد صفحات 1-14
    تغییرات دامنه خمیری خاک رس در اثر افزودن آهک به عوامل مختلفی همچون نوع و درصد آهک، درصد رطوبت عمل آوری اختلاط، زمان عمل آوری، نوع و درصد کانی های خاک رس و pH محیط بستگی دارد. یکی از مهمترین این عوامل نوع کانی های خاک رس می باشد. خاک رس متشکل از کانی های مختلفی از جمله کائولینیت، ایلیت و مونتموریلونیت و... است که روتد تغییرات دامنه خمیری در صورت تغییرات درصد کانی های موجود در خاک مورد تثبیت متفاوت خواهد شد. مقایسه نتایج آزمایش ها با تحقیقات پیشین نشان می دهد که روند تغییرات حد خمیری در اثر افزودن آهک به خاک رس در اکثر کانی های رسی افزایشی است. اما روند تغییرات حد روانی متفاوت می باشد به طوریکه در بعضی کانی ها افزایشی و در بعضی دیگر کاهشی خواهد بود. همچنین نتایج نشان می دهد که نشانه خمیری با افزایش درصد رطوبت عمل آوری اختلاط افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: درصد آهک، درصد رطوبت عمل آوری اختلاط، زمان عمل آوری، دامنه خمیری، خاک رس
  • فرامرز صفازاده، نادر طباطبایی صفحات 15-23
    استفاده از تراشه آسفالتی در مخلوط های آسفالتی داغ، موجب کاهش هزینه و حفظ منابع طبیعی می شود. اما قیر موجود درتراشه آسفالت به علت پیر شدگی دارای سختی بالایی است و کارایی مخلوط را از نقطه نظر اجرا تحت تاثیر قرار می دهد و بر مشخصات رفتاری مخلوط تاثیر می گذارد. به کار بردن ساسوبیت راه حلی برای افزایش کارآیی مخلوط های حاوی تراشه آسفالتی است. این مطالعه به بررسی تاثیر ساسوبیت بر کاهش دمای تراکم، با اندازه گیری کندروانی قیر تراشه آسفالت در نرخ برش کم و کارایی مخلوط های حاوی تراشه آسفالت پرداخته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد، استفاده از ساسوبیت روشی امکان پذیر و اجرایی برای ساخت مخلوط های آسفالتی حاوی 25 درصد تراشه آسفالتی است. مقایسه نتایج رده عملکردی قیر های ممزوج نشان می دهد، استفاده همزمان از ساسوبیت و تراشه آسفالتی در ساخت مخلوط، ایجاب می کند که قیر تازه اضافه شده از رده عملکردی پایین تری برخوردار باشد.
    کلیدواژگان: بازیافت، تراشه آسفالتی، مخلوط آسفالتی داغ، پیرشدگی و بازیابی قیر
  • محمد مهدی احمدی، محمود حسنلوراد، سیدمحمدحسین خاتمی خاتمی صفحات 25-33
    معمولا لایه های آب بند به کار رفته در مدفن های بهداشتی زباله، از لایه های رس کوبیده شده و یا لایه های رس- ژئوسینتتیکی می باشند. از آنجا که کانی های رس در مواجهه با مواد شیمیایی حساسند و حضور مواد شیمیایی در این نوع خاک می تواند بر ساختار و خصوصیات آن تاثیر بگذارد، لذا با توجه به ماهیت اسیدی / قلیایی شیرابه، بررسی تغییرات خواص فیزیکی و مکانیکی خاک رس تحت تاثیر این مواد از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله با انجام یک سری آزمایش های حدود اتربرگ، تحکیم، نفوذپذیری و سه محوری بر روی خاک رس کائولینیت و مخلوط کائولینیت با بنتونیت، اثر تغییرات pH بر خواص فیزیکی و مکانیکی آن بررسی می گردد. در آزمایش ها، اسید استیک و هیدروکسید سدیم به عنوان مواد شیمیایی نماینده شیرابه مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد، وجود هر دوی اسید و باز در خاک رس کائولینیت باعث افزایش حد روانی، دامنه خمیری و نفوذپذیری و کاهش پارامترهای مقاومت برشی خاک می گردد. همچنین اسیدی و یا بازی شدن محیط خاک رس می تواند منجر به افزایش مقدار نشست و تسریع زمان تحکیم گردد.
    کلیدواژگان: اسید استیک و هیدروکسید سدیم، مقاومت برشی، نفوذپذیری، تحکیم
  • بنیامین فرهادی، علی لشکری صفحات 35-45
    ظرفیت باربری پوسته شمع ها و همچنین پایداری دیوارهای نگهبان و سازه های خاک مسلح به رفتار سطح مشترک خاک-سازه وابسته است. با انجام آزمایش های برش مستقیم، رفتار یک ماسه ریزدانه تیزگوشه در این تحقیق بررسی شد. سپس با ساخت صفحات فولادی با زبری های سطحی مختلف و قرار دادن آنها در نیمه پایینی جعبه برش مستقیم، رفتار سطح مشترک این صفحه ها با نمونه های متراکم و شل ماسه بررسی گردید. آزمایش ها نشان می دهد که مقاومت برشی و گرایش به اتساع سطح مشترک ماسه و فولاد همواره کمتر از مقادیر متناظر به دست آمده برای نمونه های ماسه است. در این خصوص، زاویه اصطکاک داخلی اوج برای سطح مشترک فولاد زبر با ماسه متراکم و شل به ترتیب در حدود 40 و 25 درصد کمتر از مقادیر متناظر برای ماسه متراکم است. به طور مشابه، زاویه اصطکاک داخلی اوج برای سطح مشترک فولاد با زبری میانه و ماسه متراکم و شل به ترتیب در حدود 60 و 45 درصد کمتر از مقادیر متناظر برای ماسه شل است.
    کلیدواژگان: سطح مشترک خاک، سازه، زبری، مقاومت برشی، اتساع، آزمایش برش مستقیم
  • حبیبه قدسی، محمد جواد خانجانی، علی اصغر بهشتی صفحات 47-55
    یکی از دلایل اصلی فروپاشی پل ها، آبشستگی بستر پایه پل می باشد. پیچیدگی مکانیسم آبشستگی در اطراف پایه های پل باعث شده است که علی رغم پژوهش های گسترده ای که انجام شده، هنوز معادله مناسبی برای پیش بینی عمق آبشستگی در دست نباشد. این مکانیسم در پایه های مرکب پیچیده تر است. در این تحقیق از مدل فیزیکی برای مطالعه آبشستگی در اطراف پایه های مرکب در شرایط آب زلال استفاده شده است. کانال آزمایشگاهی استفاده شده به طول 85/21 متر، عرض 77/0 متر و عمق 6/0 متر بوده است. بستر کانال از رسوبات یکنواخت با اندازه متوسط 71/0 میلیمتر پوشیده شد. پایه های مرکب معمولا از پایه، سرشمع و گروه شمع تشکیل می شوند. برای بررسی تاثیر پارامترهای هندسی بر عمق آبشستگی، شش مدل آزمایشگاهی شامل ترکیبات مختلف پارامترهای هندسی بکار گرفته شد. این پارامترها شامل گسترش بالادست سرشمع، تعداد شمع ها در راستای جریان، گسترش بالادست شمع های ردیف اول و ضخامت سرشمع می باشند. در مجموع 82 آزمایش انجام شد. ارزیابی عمق آبشستگی اطراف پایه های مرکب با روش های معمول مانند HEC-18، کلمن، شیپارد و همکاران و عطایی آشتیانی و همکاران انجام شد روند تغییرات حداکثر عمق آبشستگی با مهمترین پارامترهای هندسی پایه های مرکب که در این مطالعه بررسی شده است می تواند در ارائه روابط تجربی جهت تخمین عمق آبشستگی مفید باشد.
    کلیدواژگان: آبشستگی، پایه مرکب، سرشمع، گروه شمع، ضخامت سرشمع
|
  • Vahid Taebi, Ahmadreza Mahboubi Ardakani, Mohammad Hajisotoudeh, Mehdi Nikzad Pages 1-14
    Plastic limit variations of clay soil depend upon different factors including lime type and percentage، curing moisture content، curing time، type and percentage of clay soil minerals and soil-lime mixture pH. Clay soil mineral type (i. e. soil mineralogy) is one of the most important factors. Clay soil consists of various minerals including kaolinite، montmorillonite، illite etc. Plastic limit variations routine would change duo to changes in mineral combination of clay soil under stabilization. The obtained results of present study indicate that plastic limit variations routine is ascending due to lime addition to clay soil for most of the minerals. Liquid limit variations، however، are different and it can be either ascending some minerals or descending for the others. Furthermore، the obtained results show that the higher the mixture curing moisture content، the higher the plasticity index.
    Keywords: Lime Percentage, Mixture Curing Moisture Content, Curing time, Plasticity Limit, Clay Soil
  • Faramarz Safazadeh, Nader Tabatabaee Pages 15-23
    Use of Reclaimed Asphalt Pavement in HMA is beneficial by reduction of initial costs. But the higher stiffness of aged binder may lead to workability issues in the field، therefore use of large percentages of RAP impacts the HMA properties. Utilizing Sasobit is a solution to use more RAP at a relatively lower temperature in HMA mixes. This study investigates the effects of 2 percent Sasobit on the reduction of compaction temperature by measuring low shear viscosity and workability of mixtures containing RAP binder. Low and intermediate temperature properties of RAP binder using mix designs were compared to properties of artificially aged binders. Virgin binder was aged in PAV to make artificial RAP binder. Comparison between physical parameters of RAP binder and binder aged in PAV was done and it was found that about 40 hours is sufficient for simulating the aging of RAP binder and making artificially aged binder. Results of this study on artificial RAP show that utilizing Sasobit is a feasible way to make HMA which contain 25% RAP. Utilizing RAP and Sasobit together in a HMA project would lead to select softer virgin asphalt binder with a lower performance grade.
    Keywords: Recycling Reclaimed Asphalt Binder, HMA, WMA, Mortar
  • Mohammad Mehdi Ahmadi, Mahmoud Hasanlourad, Mohammadhosein Khatami Pages 25-33
    Today، sanitary landfills are one the basic needs of human societies. Clay liners are used frequently in landfills in order to prevent leachate''s leaking into the outside environment. Existence of different chemicals in leachate can affect the geotechnical properties of clay liners and arise their need for a more conservative design. Therefore، investigating into the possible changes in geotechnical properties of clay liners because of the chemicals of leachate will be important. The main purpose of this research is to probe different effects of the variations in the pH between 3 to 11 on hydraulic conductivity، shear strength and one dimensional swell or settlement potential of cohesive soils. The coefficient of hydraulic conductivity and one dimensional swell or settlement potential have been measured by conducting falling head and one-dimensional consolidation tests، and parameters of shear strength of soil have been evaluates by conducting triaxial compression tests. The experiments have been performed on Kaolinite and the blend of Kaolinite and Bentonite with different percentages of Bentonite. Acetic acid has been used to produce pHs below 7 and sodium hydroxide has been used to produce pHs above 7. The type of chemicals and the amount of them، the type soil minerals، and time are some important parameters for understanding the effect of changes in pH on properties of clayey soil. In these considerations، an increase in hydraulic conductivity and settlement potential of cohesive soil with changes in pH has been detected، Moreover، it is been concluded that shear strength of cohesive soils will be decreased in pHs above or below 7.
    Keywords: Compacted Clay Liners, pH, Shear Strength, Hydraulic Conductivity, Settlement
  • Benyamin Farhadi, Ali Lashkari Pages 35-45
    The bearing capacity of piles shaft and stability of retaining walls and reinforced soil structures depend on the behavior of soil-structure interfaces. Using direct shear apparatus، behavior of a sand with fine angular grains was studied. Steel plates with two surface roughness values were separately embedded at the lower half of the shear box and consequently، the upper half was filled with dense or loose sand. Then، the behavior of interfaces forming between dense/loose sand and rough/medium rough steel plates was studied. Tests show that the shear strength and dilation in sand-structure interfaces are significantly less than the corresponding values for sand. In this regard، the peak friction angle of rough steel plate in contact with dense and loose samples is، respectively، about 40 and 25 percent less than those of dense and loose sand. In a similar fashion، the peak friction angle of medium rough steel plate in contact with dense and loose samples is about 60 and 45 percent less than those in dense and loose sand، respectively.
    Keywords: Soil, Structure Interface, Roughness, Shear Strength, Dilation, Direct Shear Test
  • Habibeh Ghodsi, Mohammadjavad Khanjani, Ali Asghar Beheshti Pages 47-55
    One of the main reason for bridge collapses may be flood flow scour. This interesting subject attracted many researchers، resulting in improvement of many theoretical and experimental works. In this study، local scour around complex pier was experimentally investigated. The experiments were carried out in a concrete rectangular flume. The flume was 0. 77 m wide، 0. 6 m deep and 21. 85 m long. The flume was filled by uniform sand with median size of d50=0. 71 mm and geometric standard deviation of σg= 1. 135. Complex pier consisted of a column، a pile cap that was rested on array of piles. The experiments were conducted using clear-water condition. To observe the geometric parameters effect (pile cap upstream extension، pile group arrangement، pile group upstream extension، and pile cap thickness) on scour depth، six models of complex pier were performed. A total of 82 experiments were carried out to study local scour. To evaluate the complex pier scour depth commonly procedures such as HEC-18، Coleman (2005)، Sheppard et al. (2004)، and Ataie-Ashtiani et al. (2010) were applied. The results show that، there is a good agreement between measured data and theoretical estimation and also there was no harmony between a measured and estimated data. The collected data were used to evaluate some leading existing theoretical and experimental methods for calculation the maximum scour depth around the complex piers.
    Keywords: Scour, Complex Pier, Pile Cap, Pile Group, Pile Cap Thickness