شکل ۱-۳ منحنی دانه بندی خاک را نشان می­دهد. لازم به ذکر است که محل جغرافیایی تهیه خاک مناطق کویری ایران بوده است. خاک مورد نظر از بیابان های اطراف یزد تهیه شده است.
شکل ۱-۳ منحنی دانه­بندی ماسه مورد استفاده در آزمایش
۲-۲-۳- پلیمر مورد استفاده در تحقیق
در این تحقیق از پلیمر پلی وینیل الکل با درصد­های مختلف استفاده شد. پلی وینیل الکل ماده پلیمری چسبناکی است که با حل شدن در آب و از دست دادن رطوبت سخت می­ شود و ذرات خاک را به هم چسبانده و مقاومت خاک در برابر نیرو­های فرسایشی و گسیختگی افزایش می­دهد. نمک های عالی گروه پلی وینیل استات، در محیط قلیایی به آهستگی به پلی وینیل الکل و اسید سیتریک تبدیل می شوند. پلی وینیل الکل را از پلیمراسیون مونومرهای وینیل الکل نیز می توان تولید نمود.
برخی از خصوصیات پلیمر مورد استفاده به شرح ذیل می­باشد.
چگالی: ۱/۱۵-۱/۳ گرم بر سانتیمتر مکعب
جرم مولکولی: ۱۲۰۰۰۰ گرم بر مول
دمای ذوب: ۲۶۵ درجه سانتیگراد
شکل ۲-۳ پلیمر مورد استفاده در تحقیق
۳-۲-۳- الیاف مورد استفاده
مخلوط خاک با پلیمر مقاومت برشی خاک را به میزان بسیار قابل توجهی بالا برد. ولی شکست خاک در این حالت، شکست ناگهانی و ترد بود. برای افزایش شکل پذیری نمونه و جلوگیری از شکست ناگهانی الیاف تایر به مخلوط اضافه شد. الیاف تایر مورد استفاده در این تحقیق الیاف ضایعاتی با طول ۵ تا ۸ میلیمتر بود.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۳-۳ الیاف تایر استفاده شده در تحقیق
۴-۲-۳- سیمان
با توجه به این که این پلیمر در آب قابل حل است، به منظور حفاظت از پلیمر در برابر رطوبت از سیمان استفاده شد. سیمان استفاده شده در این تحقیق از نوع سیمان تیپ ۲ بود.
۳-۳- آماده سازی و عمل آوری نمونه ­ها
نمونه­ها در چهار مرحله به ترتیب زیر آماده سازی شدند.
الف- آماده سازی خاک
خاک مورد استفاده برای آزمایش­ها با دقت بازدید شد و خاک با دانه بندی تقریبا یکنواخت مورد استفاده قرار گرفت.
ب- ترکیب مواد افزودنی با خاک
پلیمر پلی وینیل الکل در آب با دمای محیط قابل حل است، ولی به منظور تسریع در انحلال باید دمای آب بالاتر رود. برای این منظور ابتدا آب مورد نیاز تا رطوبت بهینه را داخل ظرف شیشه ­ای ریخته و با بهره گرفتن از گرمکن آزمایشگاهی دمای آن را تا ۶۰ درجه سانتیگراد افزایش می­دهیم. دمای آب را در همین حدود نگه داشته و پلیمر مورد نیاز را به آن اضافه می­کنیم. با هم زدن مداوم، ابتدا مخلوط به صورت ژله­ای در آمده و پس از ۲۰ تا ۳۰ دقیقه کاملا در آب حل می­ شود.
شکل ۴-۳ حل کردن پلیمر در آب تحت حرارت
پس از انحلال کامل محلول و سرد شدن آن، محلول به خاک اضافه شده و به خوبی مخلوط می­ شود تا مخلوطی کاملا همگن ایجاد شود.
با توجه به این که این پلیمر در آب قابل حل است، به منظور حفاظت از پلیمر در برابر آب از سیمان استفاده شد. برای این منظور، قبل از اختلاط محلول با خاک، مقدار سیمان مورد نیاز را در محلول حل کرده و سپس به خاک اضافه می­کنیم.
برای افزایش مقاومت برشی مخلوط، از الیاف تایر به منظور شکل پذیر تر کردن نمونه استفاده شد. در این حالت همزمان با اضافه کردن محلول، الیاف تایر نیز به خاک اضافه و مخلوط شد.
ج- ریختن نمونه در قالب و متراکم کردن آن
در آزمایش CBR، مخلوط خاک و پلیمر در سه لایه در قالب ریخته شد و هر لایه در ۵۶ ضربه با چکش با وزن ۴/۵ کیلوگرم از ارتفاع ۳۰ سانتیمتری کوبیده شد.
در آزمایش برش مستقیم، مخلوط خاک پلیمر و الیاف نیز مخلوط پس از قرار دادن در قالب در ۳ لایه با وسیله مخصوص متراکم شد.
د- دادن فرصت کافی جهت عمل آوری خاک اصلاح شده
در این تحقیق برای ساخت نمونه­ها، قالب­های آزمایش به دو دلیل زیر به مدت ۴۸ ساعت داخل گرمکن با دمای ۶۵ درجه سانتیگراد نگه داری و عمل آوری شدند:
پلیمر­ مورد استفاده تنها با از دست دادن رطوبت به مقاومت می­رسد و با این کار به این فرایند سرعت بخشیده می­ شود.
شرایط دمایی و رطوبتی محیط در روز های مختلف متفاوت می­باشد و در درون آون برای تمامی نمونه ها شرایط یکسان فراهم ­می­ شود.
۴-۳- برنامه آزمایشگاهی
در این بخش روند آزمایش­های انجام شده در این تحقیق به طور مفصل تشریح می­ شود.
۱-۴-۳- آزمایش دانه بندی^[۲۷]
آزمایش دانه بندی بر اساس اندازه ذرات و میزان درصد دانه­ های مختلف در توده خاک بنا نهاده شده است و ساده ترین آزمایش بر روی یک خاک است.
۱-۱-۴-۳– وسایل مورد نیاز
الک­های ۵۰، ۲۵، ۲۰، ۱۴، ۱۰، ۶/۳، ۵، ۳/۳۵، ۲، ۱/۱۸، ۰/۶، ۰/۴۲۵، ۰/۲۱۲، ۰/۱۵، ۰/۰۶۳ میلی متر مطابق با آیین نامه I.S.O
زیر­الک و سر­الک
لرزاننده
ترازو با دقت ۰/۰۱ گرم
۲-۱-۴-۳– انجام آزمایش
در آزمایش خشک سری الک های فوق را به ترتیب از بزرگ به کوچک مرتب نموده و خاک خشک را روی بزرگ­ترین الک ریخته و به صورت افقی و چرخشی افقی تکان می­دهیم یا می­توان الک­ها را چند دقیقه در دستگاه لرزاننده قرار داد. آنگاه خاک مانده روی هر الک را وزن نموده و در ستون­های مربوط به هر الک می­نویسیم. سپس محاسبات لازم را انجام داده و منحنی دانه بندی را بر اساس قطر دانه­ها و درصد تجمعی رد شده از الک محاسبه می­کنیم.
۲-۴-۳- آزمایش تراکم^[۲۸]