بررسی آزمایشگاهی رفتار ناهمسان ماسه حاوی مقادیر کم رس کائولین با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه ای توخالی

رفتار زهکشی نشده خاک ماسه حاوی ذرات ریزدانه یک چالش در تحقیقات ژئوتکنیکی می باشد که در این مقاله به مطالعه تاثیر مقادیر کم ریزدانه رس کائولین بر رفتار ناهمسان ماسه پرداخته می شود. در ادبیات فنی داده های متفاوت در مورد تاثیر ریزدانه خصوصا در درصدهای بالای وجود دارد، اما در مقادیر کم ریزدانه (به ویژه ریزدانه های رسی) و شرایط ناهمسان مطالعات کافی صورت نگرفته است. بدین منظور در این تحقیق ۳۰ آزمایش زهکشی نشده با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه ای توخالی (TSHCA) با مقادیر α و b ثابت بر روی ماسه فیروزکوه انجام می شود. نمونه ها دارای مقادیر رس کائولین ۰، ۳، ۵، ۷ و ۱۰ درصد می باشند و زاویه تنش اصلی (α) از ۱۵ تا ۶۰ درجه متغیر است. نمونه ها در آزمایشگاه با روش ریزشی خشک با قیف تهیه شده و تحت تنش موثر اولیه ۱۰۰ و ۲۰۰ کیلو پاسکال تحکیم می شوند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که افزایش زاویه تنش اصلی (α) منجر به رفتار انقباضی بیشتر در ماسه می شود. با افزودن ذرات رس به ماسه میزبان تا ۳ درصد در بارگذاری تحت زاویه ۱۵ و ۳۰ درجه مقاومت پیک نمونه افزایش یافته و سپس با افزایش میزان رس تا ۱۰ درصد مقاومت نمونه کاهش می یابد، لیکن تحت زاویه ۶۰ درجه با افزودن ۵ درصد رس بیشینه کاهش در مقاومت پیک برشی مشاهده می شود و با افزایش بیشتر درصد رس بر خلاف زوایای تنش اصلی ۱۵ و ۳۰ درجه، افزایش در مقامت پیک نمونه مشاهده می شود، بطوریکه در ۱۰ درصد رس مقدار مقاومت نمونه از ماسه میزبان بیشتر می شود که این رفتار را می توان به ذات چسبنده ذرات رس و مقاومت در برابر بارگذاری کششی نسبت داد. با افزایش درصد ریزدانه رس، شاخص رفتار ناهمسانی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

رس کائولین ، رفتار ناهمسان ، دستگاه برش پیچشی استوانه ای توخالی ، ماسه فیروزکوه ، رفتار انقباضی ، شاخص رفتار ناهمسانی