بهمن نیرومند

ریزشمع ها یکی از روش های کارآمد در بهسازی خاک و تقویت پی ها، به ویژه در شرایط محدود اجرایی و خاک های ضعیف هستند که طی چند دهه اخیر کاربرد گسترده ای داشته اند. اصولاً بسته به شرایط لایه های خاک، تراز آب زیرزمینی و بارگذاری، ریزشمع ها به دو روش درجاریز و کوبیدنی اجرا می شوند. همچنین در شرایطی که اجرای ریزشمع های کوبیدنی در زمین های با تراز آب زیرزمینی بالا چندان موفقیت آمیز نیست، امکان استفاده از ریزشمع های خاردار با راندمان فنی بالاتر وجود دارد. در این پژوهش، ایده استفاده از ریزشمع های خاردار مبتنی بر استفاده از خار بر روی آرماتور تسلیح با هدف افزایش درگیری مکانیکی، بهبود انتقال تنش و افزایش ظرفیت باربری عملی شده است. بر این مبنا، رفتار و ظرفیت بار بیرون کشیدگی آرماتورهای تسلیح ریزشمع های خاردار در محیط های مختلف خاکی سیمان شده به صورت آزمایشگاهی و با تأکید بر تأثیر نوع محیط، نوع آرماتور و قطر نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایش های بار بیرون کشیدگی بر روی نمونه هایی با دو مقیاس هندسی 15×30 و 30×30 سانتی متر در چهار محیط مختلف شامل شن سیمان شده، دوغاب سیمان، بتن و شن سیمان شده با خروج بنتونیت انجام شدند. همچنین اثر نوع آرماتور (ساده و آجدار) و حضور یا عدم حضور خار بر مقاومت چسبندگی و ظرفیت باربری بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین مقاومت چسبندگی بین آرماتور تسلیح و محیط سیمانه مربوط به محیط بتنی است، به گونه ای که در نمونه های با ابعاد 15×30 سانتی متر، مقدار مقاومت چسبندگی برای نمونه همراه با آرماتور آجدار خاردار برابر با 6328 کیلوپاسکال و ظرفیت بار بیرون کشیدگی آن حدود 167 کیلونیوتن به دست آمد. در مقابل، کمترین مقاومت چسبندگی مربوط به محیط شن سیمان شده با خروج بنتونیت و نمونه همراه با آرماتور ساده بوده و مقدار آن 474 کیلوپاسکال و ظرفیت بار بیرون کشیدگی حدود 5/12 کیلونیوتن ثبت شد. نتایج نشان داد استفاده از خار موجب افزایش محسوس عملکرد بیرون کشیدگی می شود؛ به طوری که در برخی نمونه های آرماتور ساده، ظرفیت باربری بین 24 تا 72 درصد و در آرماتورهای آجدار حدود 4 تا 55 درصد افزایش یافت. همچنین افزایش ابعاد نمونه موجب بهبود انتقال تنش، کاهش تمرکز تنش موضعی و افزایش ظرفیت باربری شد. به طور کلی، نتایج تحقیق نشان داد عملکرد ریزشمع ها تابع مستقیم ویژگی های مکانیکی محی