عنوان

بررسی تأثیر پارامترهای مهم بر خصوصیات دوغاب دو جزئی پشت سگمنت

Number

۴۹۸۲پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Title Proper

بررسی تأثیر پارامترهای مهم بر خصوصیات دوغاب دو جزئی پشت سگمنت

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

سمانه خدائی آشستانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

صنعتی سهند

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۲

Specific Material Designation and Extent of Item

۸۰ص.

Other Physical Details

مصور، جدول، نمودار

Accompanying Material

CD

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی معدن- مکانیک سنگ

Date of degree

۱۴۰۲/۰۶/۰۱

Text of Note

امروزه استفاده از ماشین‌های حفار تمام مقطع (TBM) در صنعت تونل‌سازی، در محیط‌های شهری به صورت گسترده‌ای افزایش یافته است. یکی از مهم‌ترین پارامترهای مؤثر در روند حفاری با این نوع از ماشین‌ها، استفاده از دوغاب پشت سگمنت، جهت جلوگیری از نشست سطح زمین و نفوذ آب به داخل تونل می‌باشد. بررسی خصوصیات مکانیکی و تزریق‌پذیری انواع طرح‌های اختلاط مورد استفاده جهت تزریق در پشت سگمنت، اهمیت زیادی دارد. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر خصوصیات دوغاب دو جزئی که برای تزریق به منطقه پشت سگمنت استفاده می‌شود، می‌باشد. در این تحقیق، هشت طرح اختلاط مختلف در نظر گرفته شده است که طرح اختلاط سوم، طبق تحقیقات گذشته، طرحی مناسب و تأیید شده برای تزریق می‌باشد. هفت طرح اختلاط دیگر در مقادیر بنتونیت و سیلیکات سدیم با یکدیگر تفاوت داشتند تا به بررسی اهمیت این دو ماده در ترکیب دوغاب پرداخته شود. در طول انجام این تحقیق، روی هر طرح اختلاط، آزمایش‌های زمان ژل‌شدگی، قیف مارش، آب‌اندازی، مقاومت فشاری تک محوره، نفوذپذیری و آزمایش برش مستقیم انجام شده است. آزمایش مقاومت فشاری برای هشت طرح اختلاط و در چهار سن مختلف از دوغاب‌ (2 ساعته، 1 روزه، 7 روزه و 28 روزه) و آزمایش نفوذپذیری با فشار تزریق معادل دو بار برای هشت طرح و با فشار تزریق معادل یک بار برای سه طرح انجام شده است. آزمایش برش مستقیم دوغاب برای پنج طرح اختلاط و در سن یک روزه اجرا شده است. پس از انجام تمام آزمایش‌های ذکر شده، اهمیت وجود دو ماده بنتونیت و سیلیکات سدیم در کاهش زمان ژل‌شدگی، افزایش ویسکوزیته، کاهش میزان آب‌اندازی و افزایش مقاومت فشاری و برشی دوغاب آشکار شد. به‌طوریکه با افزایش مقدار سیلیکات سدیم از 4% به 4/9%، زمان ژل‌شدگی 7 ثانیه کاهش پیدا کرد و با افزایش بنتونیت از 3/2% به 58/4%، زمان قیف مارش 12 ثانیه افزایش پیدا کرد و مقاومت فشاری دوغاب نیز در سن 28 روزه 682/0 مگاپاسکال افزایش یافت. علاوه بر موارد نام برده شده، اهمیت فشار تزریق در میزان نفوذ دوغاب در خاک متراکم آشکار شد. به‌طوریکه با کاهش فشار تزریق از 2 بار به 1 بار، نفوذ در خاک اتفاق نیفتاد. در نهایت با انجام آزمایش برش مستقیم دوغاب و به دست آوردن دو پارامتر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی، مشخص شد که این دو پارامتر، تابعی از طرح اختلاط هستند و با افزایش مقادیر بنتونیت و سیلیکات سدیم، دچار تغییر می‌شوند.

Text of Note

Nowadays, the use of Tunnel Boring Machines (TBM) in urban tunneling has widely increased. One of the most effective parameters in the excavation process using these types of machines is the use of grout behind the segments to prevent ground settlement and water penetration into the tunnel. The two-component grout is a mixture consisting of cement, bentonite, and water as the first component and accelerator as the second one. The mechanical properties and injectability of various mixing designs used for grouting behind the segments will have a very high importance. Therefore, this thesis aims to investigate the effect of various parameters on the properties of the two-component grout used for grouting into the area behind the segments. In this research, eight mixing designs were considered, of which the third mixing design, according to previous research, is a suitable and validated design for grouting. The other seven mixing designs differ in the amount of bentonite and sodium silicate to examine the importance of these two materials in the grout mixture. During this research, tests such as gel time, viscosity, water bleeding, uniaxial compressive strength (UCS), permeability, and direct shear tests were performed on each mixing design. The uniaxial compressive strength test was carried out for eight mixing designs and at four different ages of the grout (2 hours, 1 day, 7 days, and 28 days). The permeability test was performed at an injection pressure equivalent to 2 bars for eight mixing designs and at an injection pressure equivalent to 1 bar for three mixing designs. The direct shear test was also performed for five mixing designs and at an age of 1 day. After performing all the mentioned tests, the importance of the presence of bentonite and sodium silicate in reducing the gel time, increasing viscosity, reducing the amount of water bleeding, and increasing the compressive and shear strength of the grout was evident. In addition to the mentioned cases, the importance of injection pressure in the amount of grout penetration into compact soil was also evident, and ultimately, by performing the direct shear test and obtaining the two parameters of internal friction angle and cohesion, it was concluded that these two parameters are a function of the mixing design and change with increasing amounts of bentonite and sodium silicate.

Variant Title

The effects of important parameters on the two-component grout properties

حفاری مکانیزه

سگمنت

دوغاب دو جزئی

Subject Term

حفاری مکانیزه، سگمنت، دوغاب دو جزئی، بنتونیت، سیلیکات سدیم

Subject Term

Mechanized excavation, Segment, Two-component grout, Bentonite, Sodium silicate

خدائی آشستانی، سمانه

Entry Element

چاکری

Entry Element

خوش ظاهر

Part of Name Other than Entry Element

، حمید

Part of Name Other than Entry Element

، عرفان

Relator Code

استاد راهنما

Relator Code

استاد مشاور

Entry Element

صنعتی سهند

Country

ایران

Agency

دانشگاه صنعتی سهند

Call Number

معدن، ۵۰۳۱۵، ۱۴۰۲

p

TF

92029

a

Y