بررسی تاثیر مقاومت کششی بخش الیاف بر مقاومت برشی پسماند جامد شهری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ،تهران، ایران

2 دانشکده معماری و هنر،دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

تحقیق حاضر به منظور ارزیابی تاثیر مقاومت کششی قسمت الیاف بر مقاومت برشی پسماند جامد شهری برای زباله مرکز دفن کهریزک تهران انجام شده است. بررسی مقاومت برشی نمونه های پسماند از طریق آزمایش های سه محوری بزرگ مقیاس در حالت تحکیم شده زهکشی نشده بر روی نمونه بازسازی شده زباله های تازه و سالخورده ( 9ساله) در شرایط مرکز دفن، انجام گردید. تحلیل و مقایسه نتایج روی نمونه های بازسازی شده زباله با دانسیته 11کیلو نیوتن بر متر مکعب در حالت بدون الیاف و دارای %12وزنی الیاف پلاستیکی انجام گرفت. برای مطالعه الیاف از جنس های مختلف کیسه های پلاستیکی نازک با سه محدوده مقاومت کششی 16 ،7و 21مگاپاسکال استفاده گردید که به صورت ورقه های با ابعاد 8*2/5سانتی متر با نمونه ها مخلوط گردید. نتایج نشان می دهد که بخش الیاف یکی از عوامل اصلی تامین کننده مقاومت برشی زباله بوده و با افزایش مقاومت کششی الیاف، مقاومت برشی توده افزایش می یابد، به طوری که با افزایش حدود 200درصدی مقاومت کششی بخش الیاف، تنش اضافی در نمونه ها تا بیش از 100درصد افزایش نشان می دهد. وجود الیاف پلاستیکی در نمونه ها باعث کاهش چسبندگی(C )و افزایش زاویه اصطکاک داخلی(Φ )نمونه ها شده و تاثیر آن در افزایش مقاومت برشی نمونه های سالخورده بیش تر از نمونه های تازه مشاهده می گردد. علاوه بر مقاومت کششی، خاصیت کشسانی و میزان تغییر شکل های قبل از گسیختگی بخش الیاف در رفتار توده زباله تاثیر گذار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Fibers Effect on the Shear Strength of Municipal Solid Waste

نویسندگان [English]

  • N. Shariatmadari 1
  • A. H. Sadeghpour 2
  • A. H. Karam Dad 1
  • F. Dogmehchi 1
1 Department of civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Department of Architecture and Art, University of Kashan, Kashan, Iran
چکیده [English]

 In order to evaluate the effect of fiber part in the municipal solid waste on its shear strength, a study was conducted on the Kahrizak waste disposal landfill in Tehran. Shear strength of the waste samples was evaluated through the large-scale tri-axial consolidated and undrained (CU) tests on reconstructed fresh and 9 years old waste specimens. Evaluation and comparison between the results is done on the reconstructed waste samples with a density of 11 kN/m3 in the non-fibrous state and containing the 12%- weighing plastic fibers. To study the fibers effect, three different types of the plastic bags with three ranges of the tensile strength including 7, 16 and 21 Mpa was used that their dimensions is 2.5*8 cm. In the next step these sheets and the waste samples were mixed. The results show that the fiber part of waste material samples is one of the main factors in providing the shear strength of the waste material. As the tensile strength of the fibers increases, the shear strength of the waste masses increases too. As an initial result an increase about 200% in the tensile strength of the fiber, causes an additional tension increase more than 100% in the waste sample. The plastic fibers in the samples caused a reduction in cohesion (C), and increase the internal friction angle (Φ) of the samples that could be seen in the old waste samples more than fresh ones. In addition to the tensile strength, the elasticity and the amount of deformation before the fracture of the fiber part can influence the behavior of the waste mass.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear Strength
  • Municipal solid waste
  • Tri-axial test
  • Fiber
  • Ageing Effect

مراجع

[1] N.H. Jafari, T.D. Stark, S.J.I.I.J.o.G.C.H. Merry, The July 10 2000 Payatas landfill slope failure, 2(3) (2013) 208-228 (in persian).
[2] G. Blight, A.J.G. Fourie, G. Engineering, Catastrophe revisited–disastrous flow failures of mine and municipal solid waste, 23(3) (2005) 219-248.
[3] S.M. Merry, E. Kavazanjian Jr, W.U.J.J.o.P.o.c.F. Fritz, Reconnaissance of the July 10, 2000, Payatas landfill failure, 19(2) (2005) 100-107.
[4] O. Stoll, Mechanical properties of milled refuse, in: Proceedings of the ASCE National Water Resources Engineering Meeting, Phoenix, Ariz, 1971, pp. 11-15.
[5] A. Landva, J. Clark, W. Weisner, W. Burwash, Geotechnical engineering and refuse landfills, in: Proceedings of the 6th National Conference on Waste Management in Canada, Vancouver, BC, 1984, pp. 1-37.
[6] S.L. Machado, M.F. Carvalho, O.M.J.J.o.G. Vilar, G. Engineering, Constitutive model for municipal solid waste, 128(11) (2002) 940-951.
[7] S.L. Machado, M. Karimpour-Fard, N. Shariatmadari, M.F. Carvalho, J.C.J.W.m. do Nascimento, Evaluation of the geotechnical properties of MSW in two Brazilian landfills, 30(12) (2010) 2579-2591.
[8] N. Shariatmadari, A. Sadeghpour, F.J.I.J.C.E. Razaghian, Effects of aging on shear strength behavior of municipal solid waste, 12(3) (2014) 226-237. (in persian).
[9] M.K. Fard, N. Shariatmadari, M. Keramati, H.J.J.I.J.C.E. Kalarijani, An experimental investigation on the mechanical behavior of MSW, 12(4) (2014) 292-303.
[10] http://pasmand.tehran.ir/Default.aspx?tabid=41, in, (accessed september, 2016).
[11] N. Shariatmadari, A. Sadeghpour, M.J.I.J.C.E. Mokhtari, Aging effect on physical properties of municipal solid waste at the Kahrizak Landfill, Iran, 13 (2015) 126-136.
[12] A. Mansouri, Field Scale MSW Settlement Evaluation in Warm and Dry Region, Iran University of Science and Technology, 2009(in persisn).
[13] S.H. Jafari Kelarijani, Evaluation the Effect of Orientation and content of Fibrous Material on Shear Strenght Parameters of MSW with DST (Case Study: Kahrizak Landfill(Iran University of Science and Technology, 2010(in persisn).
[14] M. Asadi, Use of Hyperbolic modeling in simulation of DST results in MSW, Iran University of Science and Technology, 2012(in persisn).
[15] K.H. Head, R. Epps, Manual of soil laboratory testing, Pentech Press London, 1980.
[16] M. Grisolia, Q. Napoleoni, P. Sirini, G.J.J.R.M.T. Tancredi, Geotechnical behavior of sanitary landfill based on laboratory and in situ tests, 20(4) (1992) 197-203.
[17] J.C.F. Nascimento, Mechanical Behavior of Municipal Solid Waste, University of Sao Paulo, Sao Carlos, SP, Brazil 2007.
[18] O.M. Vilar, M.J.J.o.T. Carvalhod, Evaluation, Mechanical properties of municipal solid waste, 32(6) (2004) 438-449.
[19] M. Gabr, S.J.G.T.J. Valero, Geotechnical properties of municipal solid waste, 18(2) (1995) 241-251.
[20] B. Caicedo, L. Yamin, E. Giraldo, O. Coronado, N. Soler, Geomechanical properties of municipal solid waste in Dona Juana sanitary landfill, in: Proceedings of the fourth international congress on environmental geotechnics, Brazil, 2002, pp. 177-182.
[21] S.J.H.G.S. Feng, Static and dynamic strength properties of municipal solid waste and stability analyses of landfill, (2005).
[22] K.R. Reddy, H. Hettiarachchi, J. Gangathulasi, J.E.J.W.m. Bogner, Geotechnical properties of municipal solid waste at different phases of biodegradation, 31(11) (2011) 2275-2286.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 50، شماره 3
مرداد و شهریور 1397
صفحه 433-444

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار