بررسی بهبود عملکرد شمع‌های اصطکاکی با پلیمر دو جزئی با آزمایش برش مستقیم

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران.

doi
10.22091/cer.2024.10872.1558
چکیده

مقاومت برشی بسیج شده در اندرکنش بین مصالح مختلف همچون ماسه و فولاد، نقش مهمی در کاربردهای ژئوتکنیکی به‌خصوص در طراحی و عملکرد شمع‌های اصطکاکی دارد. در این مطالعه، یک رویکرد نوین از طریق تزریق پلیمر جهت بهبود مقاومت برشی بسیج شده بین شمع و خاک ارائه شده است. برای بررسی این ایده، مجموعه‌ای از آزمایش‌های برش مستقیم تحت سه تنش عمودی بر روی دو سطح صاف و زبر فولادی انجام شده است. پارامترهایی همچون مقدار پلیمر تزریق شده، زمان عمل‌آوری و زبری سطح فولاد بررسی شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که تزریق پلیمر باعث افزایش مهمی در مقاومت برشی بسیج شده در سطح مشترک ماسه و فولاد حتی با گذشت زمان کوتاهی در حدود یک ساعت بعد از تزریق شده است. افزایش مقدار پلیمر تزریق شده از مقدار صفر تا 20 درصد باعث افزایش غیرخطی مقاومت برشی شده است. مقدار افزایش چسبندگی به‌دلیل تزریق پلیمر بیشتر از افزایش زاویه اصطکاک بوده است که به‌دلیل وجود لایه چسبنده ایجاد شده بعد از تزریق پلیمر در مرز مشترک ماسه و فولاد بوده است. نتایج آزمایش‌ها افزایش چشمگیر مقاومت برشی در سطح صاف بعد از تزریق را نسبت به سطح زبر نشان می‌دهد. از طرف دیگر، نتایج آزمایش‌ها در زمان‌های متفاوت عمل‌آوری نشان می‌دهد که با گذشت بیشتر زمان، مقدار مقاومت برشی بسیج شده نیز افزایش یافته است. عکس‌های میکروسکوپی از ناحیه تزریق شده در ماسه، نشان‌دهنده پیوند ایجاد شده بین دانه‌ها به‌وسیله پلیمر است که در نهایت موجب بهسازی خاک محل تزریق شده است.