بررسی رفتار کششی ژئوگریدها تحت شرایط محصور و غیرمحصور در دماهای مختلف با استفاده از دستگاه ابداعی

این پژوهش، به معرفی و تحلیل عملکرد دستگاه آزمایشگاهی نوآورانه ای می پردازد که با هدف پایش رفتار تلفیقی خاک و ژئوگرید تحت شرایط بارگذاری مکانیکی و ترمومکانیکی طراحی و ساخته شده است. این سامانه، با قابلیت اعمال تنش های محصورکننده تا ۳۰۰ کیلوپاسکال، نیروهای کششی بیش از ۲۰ تن، تامین و کنترل دقیق دما تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد، امکان ارزیابی هم زمان اثرات دما و محصورشدگی بر عملکرد ژئوسنتتیک ها را فراهم می کند. در این مطالعه، پاسخ کششی ژئوگرید در دو حالت آزاد و محصور در مصالح پیرامون، شامل ماسه و مصالح شکسته لایه اساس راهسازی، تحت تنش های قائم ۸۰ و ۱۲۰ کیلوپاسکال و دماهای حداکثر ۸۰ درجه سانتی گراد، تا مرحله گسیختگی بررسی شد. نتایج نشان داد که اعمال تنش محصورکننده، حتی در دمای محیط، موجب افزایش معنادار مدول کششی نسبت به حالت آزاد می شود. این افزایش صرفا ناشی از تغییر خواص ذاتی پلیمر نبود، بلکه عمدتا ناشی از محدودشدن تغییرشکل های جانبی تارها، پودها و گره ها، بهبود انطباق هندسی و تقویت درگیری مکانیکی میان ژئوگرید و مصالح پیرامون بود. در حالت آزاد، افزایش دما با ایجاد نرم شوندگی حرارتی، کاهش مدول و افت مقاومت کششی را به دنبال دارد؛ بااین حال، در شرایط محصور، افزایش دما با افزایش انعطاف پذیری شبکه، انطباق بهتر با ساختار دانه ای و توسعه قفل وبست هندسی را امکان پذیر می سازد و بخشی از آثار نامطلوب حرارتی، به ویژه در محدوده کرنش های پایین، جبران می شود. یافته ها بر ضرورت استفاده از نتایج آزمون های محصورشده در کالیبراسیون مدل های پیش بین و تحلیل های بازگشتی در طراحی بهینه سازه های خاک مسلح تاکید می کنند.

کلیدواژه ها:

پایش رفتار تلفیقی ، رفتار ترمومکانیکی ، ژئوگرید ، انطباق هندسی ، تحلیل بازگشتی