مهندسی عمران امیرکبیر
سال:1403 | دوره:56 | شماره:5 |تعداد مقالات:6

بتن خودتراکم به دلیل دوام، کارایی، ویسکوزیته، پایداری، قابلیت جریان پذیری و مقاومت به عنوان یکی از جدیدترین انواع بتن است. امروزه یکی از نگرانی های مهم در محیط زیست، دفع زباله های جامد هستند. تسمه های بسته بندی پلاستیکی نوعی از مواد پلاستیکی هستند که پس از استفاده دور ریخته و به عنوان ضایعات شناخته می شوند، همچنین کارخانه های معادن ذوب آهن منبع اصلی تولید ضایعات اکسید آهن هستند. در این پژوهش، از تسمه های بسته بندی پلاستیکی و ضایعات اکسید آهن در طرح مخلوط بتن خودتراکم با درصد های مختلف (0، 0/5، 1، 1/5، 2 درصد نسبت به وزن سیمان) و (0، 5، 10، 15، 20 درصد نسبت به وزن شن) به عنوان یک ماده افزودنی استفاده شد. برای خواص تازه و سخت شده آزمونه های بتن خودتراکم با و بدون الیاف و اکسید آهن آزمایش های جریان اسلامپ، قیف V، جعبه L، حلقه J، جعبه  Uو مقاومت فشاری، مقاومت کششی، سرعت پالس آلتراسونیک، چکش اشمیت، تأثیر دما بر مقاومت فشاری و نفوذپذیری مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان داد با افزایش درصد الیاف و ضایعات اکسید آهن در بتن خودتراکم برای نمونه های مکعبی به ترتیب مقاومت فشاری، سرعت پالس آلتراسونیک، چکش اشمیت و تأثیر دما بر مقاومت فشاری 1 روزه در عمل آوری 28 روزه از محدوده 1/61 % -7/44 %، 10% - 57/5 %، 3/27 %- 9/27 % و 5/22 % -20/64 % نسبت به بتن خودتراکم (شاهد) افزایش یافت همچنین مقاومت کششی نمونه های استوانه ای در عمل آوری 28 روزه از محدوده 21/09 % -72/57 % نسبت به خودتراکم (شاهد) افزایش یافت.

امواج عرضی در اثر قرار گرفتن موانعی مانند پوشش گیاهی، پایه های پل و اسکله در مسیر جریان به وجود می آیند. در تحقیق حاضر به بررسی تأثیر فاصله عرضی موانع مکعبی بر خصوصیات امواج عرضی با چهار نوع موج در حالت تشدید پرداخته شد. کارگذاری موانع به صورت آرایش زیگزاگ، در دو فاصله عرضی 12 و 24 سانتیمتر و فاصله طولی ثابت 12 سانتیمتر بود. کلیه آزمایش ها در یک فلوم به طول 16 متر، عرض 1/25 متر و ارتفاع 0/6 متر انجام شد. دبی جریان در آزمایش ها بین 30 تا 38 لیتر بر ثانیه متغیر بود. نتایج نشان داد در حالت تشدید، با افزایش فاصله عرضی موانع (کاهش تراکم موانع)، دامنه نسبی موج افزایش یافت و بیشترین میزان دامنه نسبی موج تشکیل شده در آزمایش ها، برابر با 33 درصد برای T/D=9.6، موج نوع چهار و دبی 30 لیتر بر ثانیه بود. با افزایش دبی، دامنه نسبی موج در هر فاصله عرضی و هر چهار نوع موج، کاهش یافت. همچنین عدد استروهال با افزایش تراکم موانع کاهش یافت. با استفاده از تحلیل ابعادی و نتایج حاصل از آزمایش ها، رابطه ای به منظور تعیین عدد استروهال در حالت تشدید با استفاده از نرم افزار آماری پیشرفته ارائه گردید و نتایج آنالیز حساسیت نشان داد تأثیر پارامتر عدد رینولدز مانع بر عدد استروهال از سایر پارامترها بیشتر است و با حذف این پارامتر از معادله ارائه شده برای عدد استروهال، R2 46 درصد کم شد و خطای RMSE و MAE به طور متوسط دو برابر شد.

امروزه بشر برای تأمین انرژی به فکر ایجاد سازه ها و سکوهایی بر روی دریا و خشکی افتاده است. تاکنون مهارهای مختلفی با شکل های متفاوت به منظور استحکام و پایداری سازه ها، برای استفاده در دریا و خشکی معرفی شده است. یکی از مهارهای جدید معرفی شده در زمینه ژئوتکنیک دریایی، مهارهای صفحه ای بازشو هستند که در مقایسه با مهارهای رایج مورداستفاده دیگر دارای مزیت های مهمی نظیر نصب، قفل و فعال شدگی در خاک با نیروی کمتر می باشند. ازآنجایی که این مهارها به تازگی توسعه داده شده اند، عملکرد این مهارها تحت اثر شرایط مختلف به طور کامل موردبررسی قرار نگرفته است. بنابراین در این تحقیق، رفتار مهارهای چندصفحه ای باقابلیت باز شوندگی صفحات در خاک و میزان ظرفیت باربری آن ها با استفاده از مدلسازی آزمایشگاهی موردبررسی قرارگرفته است. تأثیر پارامترهای مختلف مانند میزان تراکم خاک و تأثیر فاصله صفحات از یکدیگر بر سرعت بازشدگی صفحات در خاک، عمق فعال شدگی نهایی مسلح کننده ها و ظرفیت باربری نهایی مهار بررسی شده است. در ابتدا مهار تک صفحه ای با مهار معادل دوصفحه ای با مساحت یکسان مورد مقایسه قرارگرفته است. سپس عملکرد مهار دوصفحه ای در 5 تراکم مختلف در آزمایشگاه موردبررسی قرارگرفته است نتایج به دست آمده نشان داد که در تراکم های بالا، مهار های تک صفحه ای دارای ظرفیت باربری بیشتری در مقایسه با مهارها دوصفحه ای بودند. همچنین به طور معکوس، مهارهای صفحه ای دوتایی دارای ظرفیت باربری بیشتری نسبت به مهارهای صفحه ای تکی در  خاک های با تراکم پایین تر بودند. علاوه بر این میزان تأثیر 4 فاصله بین صفحات مهار دوصفحه ای بر روی ظرفیت باربری نهایی مهار موردبررسی قرارگرفته و بر اساس نتایج به دست آمده تأثیر تغییر فاصله صفحات به مراتب بیشتر از تأثیر تغییر تراکم خاک بوده است.

توزیع مواد آلی در خاک، بر فعالیت بیولوژیکی، در دسترس بودن مواد مغذی، ساختمان خاک و خاکدانه ها و ظرفیت نگهداری آب و بر مدیریت خاک بسیار موثر است. در این پژوهش به بررسی ارتباط بازتاب طیفی خاک با استفاده از داده های ماهواره لندست 8 و همچنین داده های ارتفاعی SRTM و کربن آلی خاک پرداخته شده است. در روش پیشنهادی، انعکاس طیفی باندهای ماهواره لندست 8 در کنارشاخص های گیاهی  و ویژگی های توپوگرافی با هدف تعیین شاخص های موثر بر کربن آلی خاک، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ، از شبکه عصبی جهت ارتباط بین داده های سنجش از دوری و کربن آلی خاک استفاده شده است. جهت پیاده سازی روش پیشنهادی از 100 نمونه خاک در استان آذربایجان شرقی استفاده شده است. مقادیر شاخص های آماریRMSE ، R2 و RRMSE به ترتیب 0/404، 0/254 و 46/597 بدست آمده و روش شبکه عصبی در مقایسه با روش های رگرسیون خطی و رگرسیون بردار پشتیبان خطی به دقت بالاتری دست یافت. در ادامه الگوریتم ژنتیک جهت کاهش ابعاد وتعیین شاخص های بهینه، افزایش دقت و کاهش پیچیدگی محاسبات پیشنهاد شد. این الگوریتم با حذف شاخص های اضافی، منجر به افزایش دقت مدل سازی کربن آلی خاک می شود. در این مرحله مقادیر شاخص های آماری RMSE ، R2 و RRMSE با مقادیر 0/279، 0/718 و 27/116 بهبود یافت. همچنین به منظور بررسی کارایی الگوریتم ژنتیک، الگوریتم آنالیز مولفه های اصلی نیز بر روی داده ها پیاده سازی شد و نتایج مقایسه نشان داد که الگوریتم ژنتیک در کاهش ابعاد همراه با افزایش دقت موفق بوده است.

در این تحقیق انواع روش های پرعیارسازی، به منظور دستیابی به فلوشیتی مناسب برای پرعیارسازی کانسنگ کم عیار منگنز مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نمونه کانسنگ مورد استفاده دارای عیار اولیه 13/8% MnO است. کانی با ارزش حاوی منگنز، پیرولوزیت بوده و کلسیت به عنوان کانی گانگ اصلی موجود در آن  است. روش های پرعیار سازی ثقلی (جیگ و میز لرزان)، مغناطیسی شدت بالا و فلوتاسیون (کاتیونی و آنیونی)، روش های مورد استفاده در این بررسی بوده اند. در میان روش های مورد استفاده، فلوتاسیون کاتیونی، دارای بالاترین بازیابی منگنز در کنسانتره (77/4%) و اندیس انتخابی (34/2) بوده است. بالاترین عیار منگنز در کنسانتره برابر 53/5 %  بوده که با استفاده از روش مغناطیسی شدت بالا بدست آمده است و  این روش دارای بالاترین کارایی جدایش (54/16%) نیز می باشد. برای توسعه فلوشیت از ترکیب روش های ثقلی- فلوتاسیون (کاتیونی و آنیونی)، مغناطیسی- ثقلی و ثقلی_ ثقلی استفاده شده است. در بین روش های ترکیبی مورد استفاده، ترکیب روش های میز لرزان با روش فلوتاسیون کاتیونی منجر به کنسانتره ای با عیار و بازیابی به ترتیب 39/9% و 71/5 % شده است که برای توسعه در مقیاس صنعتی مناسب تر به نظر می رسد.

در سال های اخیر استفاده از انرژی های تجدید پذیر بخصوص انرژی زمین گرمایی کم عمق برای گرمایش و سرمایش مکان های مختلف در فصل های گرم و سرد سال بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از این رو بررسی عوامل طبیعی تاثیرگذار بر کارایی این سیستم، به ویژه جریان آب زیرزمینی دارای اهمیت خاصی است به نحوی که مشخص شده است وجود جریان آب زیرزمینی به طور قابل توجهی باعث بهبود عملکرد سیستم انرژی زمین گرمایی کم عمق می شود. اما بررسی عملکرد این سیستم تحت تاثیر جریان آب زیرزمینی همواره با خطاهایی روبرو بوده است که به آن کمتر پرداخته شده است. در این پژوهش، یک شمع انرژی با در نظر گرفتن جریان آب زیرزمینی سطحی و اثر همرفت طبیعی توسط نرم افزارCOMSOL Multiphysics  و روش عددی اجزا محدود، در شرایطی که دمای سطح زمین و سیال ورودی به لوله ثابت است، در یک بازه ی 90 روزه و با لوله گذاری U شکل مدلسازی شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که جریان آب زیرزمینی سطحی می تواند به علت اختلاف دمای قابل توجه بین سطح و عمق زمین باشد بطور کل تحت تاثیر جریان همرفت طبیعی قرار گیرد که باعث انتقال دمای سطح زمین به درون دامنه خاکی شود و این موضوع باعث کاهش قابل توجه توان خروجی سیستم در فصول سرد و گرم سال به ترتیب به میزان تقریبی 27 و 10 درصد می گردد. همچنین نحوه تغییرات دما در داخل توده خاکی تحت تاثیر جریان همرفت طبیعی در فصل گرم به صورت یکنواخت در عمق و فصل های سرد بصورت نامنظم می باشد.