مهندسی عمران امیرکبیر
سال:1403 | دوره:56 | شماره:10 |تعداد مقالات:6

در این مطالعه نتایج مقاومت ستون های اختلاط عمیق و حجیم خاک-چسباننده مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، نمونه های متعدد صحرایی و آزمایشگاهی استوانه ای شکل به طول cm 20 و قطر cm 10، حاصل اختلاط خاک - سیمان و خاک - آهک عمل آوری شده در دما و رطوبت محیط های آزمایشگاهی و صحرایی، تحت آزمون های بارگذاری تک محوری محصورنشده قرار گرفته اند. مخلوط های وزنی مختلف خاک- چسباننده با حداقل 6% و حداکثر 14% وزنی مواد چسباننده تهیه شده اند. همچنین، اختلاط عمیق و حجیم خاک در مقیاس صحرایی در خاک رسی لاغر CL به کمک دستگاه اختلاط-حفار ساخته شده در جریان انجام این پژوهش، اجرا شده است. علاوه بر نمونه های استوانه ای آزمایشگاهی، از چاهک های اختلاط حجیم در دو چیدمان خطی (تکی) و ساعتی (گروهی) نیز نمونه های استوانه ای برداشت شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری تک محوری تا لحظه شکست قرار گرفته اند. نتیجه کلی این مطالعه، پیشنهاد ضرایب تبدیل مقاومت نمونه آزمایشگاهی به صحرایی و بالعکس، در شرایط یکسان هندسی ساخت و نوع مصالح انتخابی و شرایط متفاوت محیطی عمل آوری نمونه ها است.

به طورکلی استراتژی غالب در طراحی سازه ها کاهش وزن اولیه سازه می باشد، و البته هزینه های محتمل آینده نظیر خرابی های ناشی از زلزله عموما نادیده گرفته می شوند. با توجه به تنوع ساختمان های شهری از منظر منظمی و نامنظمی، بررسی هزینه چرخه عمر آنها حائز اهمیت است؛ این مهم هنوز به طور کامل در تحقیقات گذشته مورد بررسی واقع نشده است. از سوی دیگر، فقدان بکارگیری مدلسازی اطلاعات ساختمان در پژوهش های پیشین برای استفاده در طراحی مبتنی بر هزینه چرخه عمر سازه ها مشهود است. این تحقیق با هدف برجسته کردن تأثیر نامنظمی بر هزینه چرخه عمر سازه ها، چارچوبی یکپارچه مبتنی بر بهینه سازی طراحی لرزه ای سازه ها و با استفاده از ظرفیت های هزینه چرخه عمر و مدلسازی اطلاعات ساختمان ارائه می کند. بدین منظور یک محیط اشتراکی در نرم افزار متلب ایجاد، اطلاعات بین نرم افزارهای رویت، ایتبس و اکسل تبادل و بهینه سازی با استفاده از NSGA-II برای موازنه هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر صورت می گیرد. ابزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان می توانند تا حدود زیادی محدویت های تحلیل هزینه چرخه عمر مانند زمان تبادل اطلاعات را کاهش و دقت و سرعت محاسبات را افزایش دهد. با مدلسازی شش مدل در دو تیپ منظم و نامنظم، چارچوب پژوهش و تفاوت رفتار سازه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج تحقیق نشان داد که هزینه های غیرمستقیم سازه های نامنظم نسبت به منظم بیشتر هستند. علاوه بر این، یافته ها نشان می دهند که کاهش هزینه های چرخه عمر سازه های نامنظم نسبت به منظم نیازمند افزایش درصد هزینه اولیه بالاتری هستند. بعنوان مثال، برای سازه 13 طبقه منظم و نامنظم، افزایش 17٪ هزینه اولیه به ترتیب منجر به کاهش 48٪ و 40٪ هزینه چرخه عمر آنها می شود.

چقرمگی شکست مود I، بعنوان یک مشخصه در فرآیند آغاز و گسترش ترک، ویژگی مهمی در مصالح سنگی بشمار می آید. تاکنون روش های آزمایشگاهی متعددی برای تعیین چقرمگی شکست مود I معرفی شده است. تسهیل فرآیندهای مرتبط با آماده سازی نمونه و تدقیق نتایج آزمایش از طریق اعمال کنترل هرچه بیش تر در حین فرآیند شکست، همواره به عنوان مؤلفه های هدف در پیشنهاد روش های جدید تعیین چقرمگی شکست مود I، مورد توجه قرار می گیرد. در این راستا، در این مطالعه مقادیر چقرمگی شکست مود I با استفاده از یک روش جدید پیشنهادی موسوم به آزمایش شبه فشرده کششی (pCT) ارزیابی شده و میزان و نحوه تأثیرپذیری چقرمگی شکست مود I، حاصل از روش مذکور نسبت به اندازه نمونه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، نمونه های گرانیتی با چهار قطر مختلف و با تکرارپذیری شش آزمایش در هر قطر برای آزمایش pCT، آماده سازی و مورد آزمایش قرارگرفته است. برای هریک از 24 نمونه مورد آزمایش، علاوه بر ثبت نتایج مربوط به بارگذاری و جابجایی، رویدادهای آوایی در حین فرآیند شکست توسط تجهیزات انتشار آوایی نیز بصورت همزمان ثبت شده است. ابتدا نتایج مربوط به چقرمگی شکست هر نمونه مورد ارزیابی قرار گرفته، سپس با بررسی پراکندگی مقادیر چقرمگی شکست به تحلیل اثر اندازه پرداخته شده است. در نهایت، نتایج حاصل از روش انتشارآوایی به عنوان ابزار رفتارنگاری فرآیند شکست در آزمایش های انجام شده مورد استفاده قرارگرفته و با بررسی پارامترهای اثرگذار به تحلیل آن پرداخته شده است. روند تغییرات پارامترهای انتشار آوایی بخوبی فرآیند مکانیکی رخ داده در نمونه های تحت آزمایش را نشان می دهد و تغییرات کمّی  مشاهده شده در فعالیت های انتشار آوایی، به لحاظ هم زمانی با تغییر رفتار مکانیکی در طول فرآیند بارگذاری مطابقت دارد. نتایج این مطالعه نشان می دهد رابطه مستقیم بین چقرمگی شکست مود I و اندازه نمونه برقرار است. همچنین اثر اندازه نیز تا قطر مشخصی در روند تغییرات KIC مشاهده می شود.

این پژوهش به بررسی و بهینه سازی فرآیند بازیافت روی از پسماند پیرومتالورژیکی کوره ذوب کالدو سرب کارخانه ای در زنجان پرداخته است. آنالیز شیمیایی نشان داد که پسماند حاوی 7/14 درصد روی و 4 درصد آرسنیک است. هدف اصلی این مطالعه، بازیابی روی به عنوان یک فلز ارزشمند و مدیریت آرسنیک به عنوان یک آلاینده خطرناک می باشد. برای دستیابی به این هدف، روش لیچینگ اسیدی مورد بررسی قرار گرفت. لیچینگ اسیدی با اسید سولفوریک در شرایط بهینه (غلظت 0/75 مولار، دمای 75 درجه سانتی گراد، زمان 60 دقیقه و نسبت مایع به جامد 6) منجر به بازیابی 99 درصد روی و 50 درصد آرسنیک شد. این نتایج نشان دهنده کارایی بالای روش لیچینگ اسیدی در استخراج روی از پسماند است. برای حذف آرسنیک از محلول حاصل از لیچینگ، روش ترسیب با استفاده از سولفات آهن و اکسنده های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در میان اکسنده های بررسی شده، پرمنگنات پتاسیم با راندمان 99/94 درصد در شرایط بهینه (نسبت سولفات آهن به پرمنگنات پتاسیم 5:1، زمان 60 دقیقه، دمای محیط و pH  برایر 4/5) بهترین عملکرد را از خود نشان داد. ترکیب فرآیند لیچینگ اسیدی و ترسیب آرسنیک، راهکاری مؤثر برای استخراج انتخابی روی و حذف آرسنیک ارائه داد. این روش ترکیبی نه تنها امکان بازیابی روی با خلوص بالا را فراهم می کند، بلکه به کاهش آلودگی های زیست محیطی ناشی از آرسنیک نیز کمک می نماید. این مطالعه گامی مهم در توسعه روش های کارآمد و پایدار برای بازیافت فلزات از پسماندهای صنعتی برداشته و می تواند الگویی برای پروژه های مشابه در صنایع فلزی باشد.

امروزه محیط زیست با آلودگی های مختلفی رو به رو می شود که آلودگی با نفت و مشتقات نفتی از قبیل بنزین و گازوئیل یکی از خطرناک ترین آنها است. مواد شیمیایی آلی، پایه و اساس صنایع بسیاری مانند پالایش سوخت، مجتمع های پتروشیمی، سموم دفع آفات و مواد شوینده است. استفاده نادرست از مواد شیمیایی آلی می تواند خسارات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد کند که باعث نگرانی روز افزون کشورهای مختلف شده است. علاوه بر تاثیرات مخرب زیست محیطی مانند آلودگی آبهای زیرزمینی و آب دریاها، باعث تغییراتی در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک میشود که در خاکهای چسبنده با تغییر در بافت و ساختار کلی خاک نمود پیدا میکند. در ایــن پژوهــش بــه بررســی آزمایشگاهی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک سیلتی آلوده به درصدهای مختلف گازوئیل(5،10،15%) با انجام آزمایشهای حدود آتربرگ (تعیین حد روانی و تعیین حد خمیری)، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم و آزمایش تراکم پرداخته شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق، نشان دهنده کاهش 27 درصدی حد روانی و کاهش 48 درصدی حد خمیری با افزایش میزان آلودگی خاک با گازوئیل می باشد. همچنین روند کاهشی در پارامترهای مقاومت برشی خاک سیلتی آلوده به درصدهای مختلف گازوئیل مشاهده شد. نتایج هر دو آزمایشهای برش مستقیم و مقاومت برشی تک محوری با روند مشابه، کاهش مقاومت برشی خاک آلوده را نشان داده اند.

تولید روزافزون پسماندهای جامد به دغدغه بین المللی مهندسین تبدیل شده است یکی از راهکارهای مفید، استفاده مجدد از پسماندهای جامد جهت بهسازی ساخت گاه ها و خاک های سست است. یکی از روش های تسلیح یا تثبیت خاک استفاده از ضایعات پلی اتیلن ترفتالات (PET) و خاکستر بادی (FA) است که از ضایعات صنعتی و شهری می باشند. در این مطالعه آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) بر روی ماسه بندر انزلی مسلح نشده و مسلح شده با Geopet با اندازه چشمه های 1×1، 2×2 و 3×3 سانتی متر و همچنین تثبیت شده با خاکستر بادی با درصد وزنی 5، 10 و 15 درصد و سدیم هیدرکسید به عنوان فعال کننده خاکستر بادی انجام شده و همچنین در تحلیل فعلی، روش سطح پاسخ  (RSM)  نیز برای تعیین روابط موثر درصد خاکستر بادی، لایه های Geopet و همچنین برهم کنش آنها بر روی CBR  استفاده شده است و در نهایت، از RSM می توان برای ارزیابی CBR در این مطالعه به شیوه ای سازگار و موثر استفاده کرد. مقدار P-Value در مدل استفاده شده کمتر از 0/0001 می باشد که کارایی مدل استفاده شده را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد حالت بهینه استفاده از Geopet با اندازه چشمه 1×1 به همراه 15 درصد خاکستر بادی است که در این حالت مقدار CBR افزایش 2/7برابری نسبت به حالت مسلح نشده داشته است .