تاثير نانوسلولز در اصلاح مشخصات مكانيكي و تغيير حجم خاكبستر ماسه اي-لاي دار در كنترل گسيختگي موضعي آن

Effect of nanocellulose in modifying the mechanical properties and the volume changing of the sand-silt subgrade in controlling its local rupture

دو دﻫـﻪ اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺴﺖ و ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ بستر استقرار جاده ها در مناطق كويري ﻋﺎﻣﻞ اﻳﺠـﺎد ﮔﺴـﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳـﻄﺢ ﺟﺎده ﻫﺎ نيز شده است. مطالعات اصلاح رفتار خاك مسلح با الياف توسط آزمايش هاي تراكم ، مقاومت فشاري تك محوري و نسبت باربري كاليفرنيا اغلب انجام مي شود. در اين تحقيق، مطالعاتي در زمينه پايدارسازي خاك بستر را ه هاي احداثي در مناطق خاك هاي ماسه رسي با استفاده از نانو الياف سلولزي انجام گرديد. هدف از اين تحقيق، پايدارسازي بستر ترك خورده ي روسازي و مقاوم كردن آن با استفاده از افزودن نانو سلولز به خاك بود. براي شناسايي نوع خاك منطقه و ميزان اثرگذاري نانوسلولز آزمايش هاي فيزيكي و مقاومتي انجام شد. نمونه ها دراين آزمايش ها با 0/5 ، 1و 1/5 درصد نانو سلولز تركيب شدند نتايج به دست آمده از آزمايشها نشان داد كه افزودن نانو سلولز سبب افزايش حدرواني و خميري به ترتيب بين 21تا27 درصد و 60تا 65 درصد و كاهش شاخص خميري بين 25تا40 درصد گرديد. رطوبت بهينه و وزن مخصوص خشك حداكثر به ترتيب افزايش و كاهش مي يابد. مقاومت تك محوري نمونه ها بين 30تا85 درصدو عدد CBR ماكزيمم تا12 برابر افزايش پيدا كرد. و رده مقاومتي خاك درتمامي نمونه ها به بستر"خيلي خوب" جهت استفاده در روسازي تغيير يافت. نتايج انرژي ناحيه گسيختگي همچنين نشان مي دهد افزايش نانوسلولز تاثير مثبت بر نمونه هاي اصلاح شده دارد ومدت زمان وقوع ترك هاي گسيختگي ناشي از بارگذاري و تغييرات حجمي را به تاخير مي اندازد.روش آماري سطح پاسخ براي پيش بيني متغييرهاي هدف نيز بكارگفته شد.

In two decades, the roads of the roads in the desert areas of the desert have also been changed. Fiber-reinforced soil behavior modification studies have been performed by compaction, uniaxial compressive strength, and California load-bearing ratios. In this research, studies were performed on soil stabilization of constructing roads in sandy loam soils using cellulose nanofibers. The aim of this study was to stabilize the cracked pavement bed and strengthen it by adding nanocellulose to the soil. Physical and mechanical tests were performed to find the type of soil in the area and the effectiveness of nanocellulose. Samples in these experiments were combined with 0.5, 1 and 1.5% nanocellulose, The results obtained from the experiments showed that the addition of nanocellulose increased the liquid and plastisite between 21 to 27% and 60 to 65% and decreased the plastisite index between 25 to 40%, respectively. Optimal moisture and dry specific gravity increase and decrease, respectively. The uniaxial strength of the samples increased between 30 and 85% and the maximum CBR number up to 12 times., and the soil strength class in all samples was changed to "very good" subgrade for use in pavement. The rupture zone energy results also show that the increase in nanocellulose has a positive effect on the modified specimens and delays the occurrence of rupture cracks due to loading and volumetric changes. The response Surface statistical method was also used to predict objective variables.