بررسی آزمایشگاهی تأثیر محیط‌های شور بر رفتار مکانیکی خاک ماسه‌ای تثبیت‌شده با رزین پلیمری در بستر روسازی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22034/tri.2025.560941.3404
چکیده

تأثیر نمک و شوری بر عملکرد رزین پلیمری در تثبیت ماسه روان، حوزه‌ای حیاتی در تحقیقات مهندسی ژئوتکنیک، به‌ویژه در کاربردهای روسازی است. ماسه روان، که با توزیع اندازه ذرات بین 1/0 تا 5/0 میلی‌متر و حساسیت به روانگرایی شناخته می‌شود، چالش‌های قابل‌توجهی برای تثبیت ایجاد می‌کند. این پژوهش با استفاده از آزمایش‌های مقاومت فشاری تک‌محوری (مطابق استاندارد ASTM D2166) ، به بررسی آزمایشگاهی اثرات غلظت‌های مختلف نمک (0%، 10% و 20%) بر ماسه روان تثبیت‌شده با درصدهای متفاوت رزین آکریلیک (5%، 5/7% و 10%) می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش سطح شوری، رابطه‌ای معکوس و نامطلوب با خواص مکانیکی نمونه‌های تثبیت‌شده دارد. در محیط عاری از نمک (0%)، افزایش پلیمر از 5% به 10%، مقاومت فشاری را به طور چشمگیری از 16/3 به 90/6 مگاپاسکال افزایش داد. در مقابل، در محیط با 20% نمک، مقاومت فشاری به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و در غلظت 5% پلیمر به 04/2 مگاپاسکال رسید. اما افزایش غلظت نمک در یک درصد پلیمر ثابت، باعث افت محسوس سختی گردید. انرژی شکست نیز در محیط بدون نمک با افزایش پلیمر (از 04420/0 به 09408/0) افزایش یافت ، در حالی که در غلظت 20% نمک، مقادیر انرژی کاهش یافت و در 5% پلیمر به 04188/0 رسید. افزون بر این، مدل‌سازی آماری (RSM) با ضریب تعیین 99% (R2 ≈ 0.99) دقت بالای پیش‌بینی نتایج را تأیید کرد. همچنین تحلیل «نسبت چقرمگی به سختی» نشان داد که محیط شور با ایجاد فشار اسمزی و اختلال در پیوندهای عرضی، رفتار مصالح را ترد و شکننده کرده و عمر خستگی روسازی را کاهش می‌دهد.