مصالح مخلوط که طیف وسیعی از ترکیب انواع خاک شامل رس، سیلت، ماسه، شن و حتی قلوه سنگ را در بر میگیرد، در طبیعت به ویژه در رسوبات طبیعی و همچنین در سازههای ژئوتکنیکی به وفور یافت میشود. مطالعه رفتار مکانیکی رسهای مخلوط بدلیل وجود آنها در بسیاری از مناطق و همچنین کاربرد آن در پروژههای مهمی همچون هسته سدهای خاکی، یک نیاز کاربردی و ضروری مهندسی ژئوتکنیک میباشد. در سالهای اخیر رفتار رسهای مخلوط در بارگذاریهای متداول استاتیکی و دینامیکی تا حدودی بررسی شده است، ولی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر برای بررسی رفتار مکانیکی این مصالح وجود دارد. بمنظور بررسی رفتار خاکها تحت بارگذاریهای دینامیکی (مثلاٌ تحلیل پاسخ زمین در اثر زلزله) در روشهای مختلف به برخی از پارامترهای خاک که معمولاً تحت عنوان خواص تغییر شکل دینامیکی خاکها نامیده میشوند، نیاز میباشد. مدول برشی و نسبت میرایی از مهمترین این پارامترها میباشند که کاربرد وسیعی در تحلیلهای خطی معادل و غیرخطی در مسائل ژئوتکنیک لرزهای دارند.
در تحقیق حاضر تاثیر پارامترهای مهم بر مدول برشی و نسبت میرایی مخلوطهای رس-سنگدانه بمنظور بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی این مصالح بررسی شده است. تأثیر پارامترهایی همچون نسبت سنگدانه، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همهجانبه و تراکم نسبی اولیه بر مدول برشی و نسبت میرایی بررسی گردیده است. جهت انجام این تحقیق، نمونه هایی از رس خالص و ترکیب ۶۰% رس با ۴۰% سنگدانه، ۴۰% رس با ۶۰% سنگدانه و ۲۰% رس با ۸۰% سنگدانه با سه نوع رس مختلف (با نشانه خمیری کم، متوسط و زیاد) در تراکمهای مختلف تهیه، و در تنشهای تحکیمی ۱۰۰، ۳۰۰ و۵۰۰ کیلوپاسکال تحکیم و آزمایش شدند. جهت انجام آزمایشات از دستگاههای ستون تشدید و برش پیچشی تناوبی استفاده گردیده است.
در نهایت بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق مدلهای ریاضی برای تعیین مدول برشی حداکثر (Gmax) بر حسب تخلخل، فشار همهجانبه و نسبت سنگدانه، مدول برشی تراز شده (G/Gmax) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همهجانبه و نسبت سنگدانه و نسبت میرایی (D) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، کرنش برشی و نسبت سنگدانه ارائه شده است و در نتیجه منحنیهای استاندارد برای مدول برشی تراز شده و نسبت میرایی در مخلوطهای رس – سنگدانه ارائه شده است.
بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی مصالح مخلوط رس- سنگدانه/حسنی پوراکبر
/توسط Arash Eslamiمصالح مخلوط که طیف وسیعی از ترکیب انواع خاک شامل رس، سیلت، ماسه، شن و حتی قلوه سنگ را در بر میگیرد، در طبیعت به ویژه در رسوبات طبیعی و همچنین در سازههای ژئوتکنیکی به وفور یافت میشود. مطالعه رفتار مکانیکی رسهای مخلوط بدلیل وجود آنها در بسیاری از مناطق و همچنین کاربرد آن در پروژههای مهمی همچون هسته سدهای خاکی، یک نیاز کاربردی و ضروری مهندسی ژئوتکنیک میباشد. در سالهای اخیر رفتار رسهای مخلوط در بارگذاریهای متداول استاتیکی و دینامیکی تا حدودی بررسی شده است، ولی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر برای بررسی رفتار مکانیکی این مصالح وجود دارد. بمنظور بررسی رفتار خاکها تحت بارگذاریهای دینامیکی (مثلاٌ تحلیل پاسخ زمین در اثر زلزله) در روشهای مختلف به برخی از پارامترهای خاک که معمولاً تحت عنوان خواص تغییر شکل دینامیکی خاکها نامیده میشوند، نیاز میباشد. مدول برشی و نسبت میرایی از مهمترین این پارامترها میباشند که کاربرد وسیعی در تحلیلهای خطی معادل و غیرخطی در مسائل ژئوتکنیک لرزهای دارند.
در تحقیق حاضر تاثیر پارامترهای مهم بر مدول برشی و نسبت میرایی مخلوطهای رس-سنگدانه بمنظور بررسی مشخصات تغییر شکل دینامیکی این مصالح بررسی شده است. تأثیر پارامترهایی همچون نسبت سنگدانه، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همهجانبه و تراکم نسبی اولیه بر مدول برشی و نسبت میرایی بررسی گردیده است. جهت انجام این تحقیق، نمونه هایی از رس خالص و ترکیب ۶۰% رس با ۴۰% سنگدانه، ۴۰% رس با ۶۰% سنگدانه و ۲۰% رس با ۸۰% سنگدانه با سه نوع رس مختلف (با نشانه خمیری کم، متوسط و زیاد) در تراکمهای مختلف تهیه، و در تنشهای تحکیمی ۱۰۰، ۳۰۰ و۵۰۰ کیلوپاسکال تحکیم و آزمایش شدند. جهت انجام آزمایشات از دستگاههای ستون تشدید و برش پیچشی تناوبی استفاده گردیده است.
در نهایت بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق مدلهای ریاضی برای تعیین مدول برشی حداکثر (Gmax) بر حسب تخلخل، فشار همهجانبه و نسبت سنگدانه، مدول برشی تراز شده (G/Gmax) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، فشار همهجانبه و نسبت سنگدانه و نسبت میرایی (D) بر حسب کرنش برشی، نشانه خمیری بخش ریزدانه، کرنش برشی و نسبت سنگدانه ارائه شده است و در نتیجه منحنیهای استاندارد برای مدول برشی تراز شده و نسبت میرایی در مخلوطهای رس – سنگدانه ارائه شده است.