پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 405 |
| تعداد مقالات | 5,425 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,559,321 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,030,957 |
بررسی قابلیت زهکشی سنگ‌دانه‌های خرد شده بالاست ترکیب شده با خرده لاستیک | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| دوره 55، شماره 5، مرداد 1402، صفحه 1021-1038 اصل مقاله (2.3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2023.21215.7654 | ||
| نویسندگان | ||
| مهدی کوه میشی؛ علیرضا آذرهوش* | ||
| گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، خراسان شمالی، ایران | ||
| چکیده | ||
| اضافه نمودن خرده لاستیک بین سنگدانه های بالاست یک روش مناسب برای کاهش میزان خردشدگی سنگدانه های بالاست است. با وجود این، عدم قطعیت هایی در ارتباط با زهکشی مناسب لایه دانه ای بدست آمده به ویژه در صورت وقوع خردشدگی قابل ملاحظه، وجود دارد. در این مطالعه، تراوایی مصالح بالاست که دچار خردشدگی گردیده اند و در آن اندازه ها و مقدارهای مختلفی از ذرات خرده لاستیک اضافه شده است، بررسی می شود. برای تهیه مصالح خرد شده بالاست، آزمایش بارگذاری ضربه تحت شرایط کنترل شده روی سنگدانه های دست نخورده انجام می شود. سپس، آزمایش نفوذپذیری با ارتفاع ثابت، روی مخلوط بدست آمده از ترکیب سنگدانه خرد شده بالاست و خرده لاستیک صورت می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که اثر اندازه ذرات خرده لاستیک در مقایسه با مقدار درصد مورد استفاده، روی ضریب هدایت هیدرولیکی مخلوط بدست آمده بیشتر است، به نحوی که تا 45% باعث کاهش ضریب هدایت هیدرولیکی می شود. همچنین، هنگامی که ذرات ریزتر خرده لاستیک با بالاست دارای خردشدگی بالا ترکیب می شود، نتایج آزمایش نفوذپذیری روی مخلوط دانه ای بدست آمده تایید می کند که خط برازش داده شده روی تغییرات گرادیان هیدرولیکی اعمالی با سرعت جریان آب از حالت غیرخطی به سمت حالت خطی رایج میل می کند که تحت عنوان قانون دارسی شناخته می شود. مطابق انتظار، وقوع درصد بالاتر خردشدگی در سنگدانه های بالاست باعث آلودگی این مصالح و در نتیجه افت ضریب هدایت هیدرولیکی می گردد، با این وجود میزان نفوذپذیری حتی برای نمونه های با میزان خردشدگی قابل ملاحظه و ترکیب شده با ذرات ریز خرده لاستیک، بالاتر از حداقل مشخص شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بالاست راه‌آهن؛ خردشدگی؛ بار ضربه‌ای؛ خرده لاستیک؛ نفوذپذیری | ||
| موضوعات | ||
| خط و سازه ریلی؛ مهندسی راه آهن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Drainage capability of degraded ballast aggregate mixed with discarded granulated rubber particles | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mehdi Koohmishi؛ Ali Reza Azarhoosh | ||
| Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Bojnord, Bojnord, North Khorasan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The incorporation of crumb rubber (CR) among ballast aggregate is characterized as an advantageous way to considerably lessen the degradation rate of granular particles. Meanwhile, there is uncertainty about the proper drainage performance of the mixture whenever the ballast aggregate is further degraded. The present study evaluates the drainage capability of degraded ballast aggregate in which disparate percentages and sizes of discarded granulated rubber particles are incorporated. To provide degraded aggregate, the impact loading test under controlled conditions is implemented on fresh railway ballast. Afterward, the large-scale constant head permeability test is carried out on prepared mixtures of degraded aggregate and CR particles. The results confirm that the effect of CR size on the drainage potential of degraded ballast combined with discarded CR particles is more than the influence of CR percentage. Also, the nonlinear trend line observed between the applied hydraulic gradient and the water flow velocity approaches the conventional linear trend line represented by Darcy’s law whenever the smaller-sized CR particles are incorporated into the most degraded ballast aggregate. As expected, a higher level of degradation of aggregate decreases the hydraulic conductivity of ballast specimens, meanwhile, the permeability is yet considerably more than the acceptable limit even for specimens subjected to the significant level of degradation combined with the smaller-sized crumb rubber particles. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Railway ballast, Degradation, Impact loading, Granulated rubber, Permeability | ||
| مراجع | ||
|
[1] T.R. Sussmann, M. Ruel, S.M. Chrismer, Source of ballast fouling and influence considerations for condition assessment criteria, Transportation Research Record, 2289(1) (2012), 87-94. [2] D. Li, J. Hyslip, T. Sussmann, S Chrismer, Railway geotechnics, CRC Press, (2015). [3] T.N. Ngo, B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, Improved performance of ballasted tracks under impact loading by recycled rubber mats, Transportation Geotechnics, 20 (2019) 100239. [4] A.K. Rohrman, H.F. Kashani, C.L. Ho, Effects of natural abrasion on railroad ballast strength and deformation properties, Construction and Building Materials, 247 (2020) 118315. [5] W. Jia, V. Markine, Y. Guo, G. Jing, Experimental and numerical investigations on the shear behaviour of recycled railway ballast, Construction and Building Materials, 217 (2019) 310-320. [6] B.R. Madhusudhan, A. Boominathan, S. Banerjee, Engineering properties of sand–rubber tire shred mixtures, International Journal of Geotechnical Engineering, (2019) 1-17. [7] M. Saberian, J. Li, Long-term permanent deformation behaviour of recycled concrete aggregate with addition of crumb rubber in base and sub-base applications, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 121 (2019) 436-441. [8] S. Bressi, J. Santos, M. Giunta, L. Pistonesi, D.L. Presti, A comparative life-cycle assessment of asphalt mixtures for railway sub-ballast containing alternative materials, Resources, Conservation and Recycling, 137 (2018) 76-88. [9] Y. Guo, V. Markine, W. Qiang, H. Zhang, G. Jing, Effects of crumb rubber size and percentage on degradation reduction of railway ballast, Construction and Building Materials, 212 (2019) 210-224. [10] Y. Guo, Y. Ji, Q. Zhou, V. Markine, G. Jing, Discrete element modelling of rubber-protected ballast performance subjected to direct shear test and cyclic loading, Sustainability, 12(7) (2020) 2836. [11] M. Fathali, M. Esmaeili, F.M. Nejad, Influence of tire-derived aggregates mixed with ballast on ground-borne vibrations, Journal of Modern Transportation, 27(4) (2019) 355-363. [12] S. Schmidt, S. Shah, M. Moaveni, B.J. Landry, E. Tutumluer, C. Basye, D. Li, Railway ballast permeability and cleaning considerations, Transportation Research Record, 2607(1) (2017) 24-32. [13] E. Masad, R. Taha, C. Ho, T. Papagiannakis, Engineering properties of tire/soil mixtures as a lightweight fill material, Geotechnical testing journal, 19(3) (1996) 297-304. [14] B. Li, M. Huang, X. Zeng, Dynamic behavior and liquefaction analysis of recycled-rubber sand mixtures, Journal of Materials in Civil Engineering, 28(11) (2016) 04016122. [15] M. Koohmishi, A. Azarhoosh, Hydraulic conductivity of fresh railway ballast mixed with crumb rubber considering size and percentage of crumb rubber as well as aggregate gradation, Construction and Building Materials, 241 (2020) 118133. [16] Y. Qian, E. Tutumluer, Y.M. Hashash, J. Ghaboussi, Effects of ballast degradation on permanent deformation behavior from large-scale triaxial tests, In ASME/IEEE Joint Rail Conference, 45356 (2014) V001T01A022. American Society of Mechanical Engineers. [17] Y. Qian, E. Tutumluer, D. Mishra, H. Kazmee, Behavior of geogrid reinforced ballast at different levels of degradation, In the 2014 GeoShanghai International Congress: Ground Improvement and Geosynthetics, (2014) 333-342, Shanghai. [18] Y. Qian, H. Boler, M. Moaveni, E. Tutumluer, Y.M. Hashash, J. Ghaboussi, Degradation-related changes in ballast gradation and aggregate particle morphology, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 143(8) (2017) 04017032. [19] Paiva, C.E., Pereira, M.L., and Pimentel, L.L. 2017. Study of railway ballast fouling by abrasion-originated particles. In 14th International Conference of Railway Engineering, Edinburgh, Scotland, U.K. [20] Code 301, Railway track super structure general technical specifications, Transportation Research Institute, Deputy of Education Research and Technology, Ministry of Road and Transportation, (2005) (in Persian) [21] AREMA, Manual for railway engineering, Vol. 1: Track, Ch. 1: Roadway and Ballast, American Railroad Engineering and Maintenance of Way Association (AREMA), (2010) Washington, D.C. [22] M. Koohmishi, M. Palassi, Effect of particle size distribution and subgrade condition on degradation of railway ballast under impact loads, Granular matter, 19(3) (2017) 63. [23] H. Darcy, Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon, Dalmont, (1856) Paris. [24] T.F. Fwa, S.A. Tan, C.T. Chuai, Permeability measurement of base materials using falling-head test apparatus, Transportation Research Record, Journal of the Transportation Research Board, (1998) 1615, 94-99. Washington, D.C. [25] E.T. Selig, J.M. Waters, Track geotechnology and substructure management, Thomas Telford, (1994) London. [26] R.J. Marsal, Large-scale testing of rockfill materials, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 93(2) (1967) 27-43. [27] M. Koohmishi, M. Palassi, Effect of gradation of aggregate and size of fouling materials on hydraulic conductivity of sand-fouled railway ballast, Construction and Building Materials, 167 (2018) 514-523. [28] S. Nimbalkar, B. Indraratna, S.K. Dash, D. Christie, Improved performance of railway ballast under impact loads using shock mats, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 138(3) (2012) 281-294. [29] P. Anbazhagan, B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, L. Su, Using a seismic survey to measure the shear modulus of clean and fouled ballast, International Journal of Geomechanics and Geoengineering, 5(2) (2010) 117-126. [30] B. Indraratna, S. Nimbalkar, N.C. Tennakoon, The behavior of ballasted track foundations: Track drainage and geosynthetic reinforcement. GeoFlorida, ASCE, USA, (2010) 2378-2387. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 324 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 423 |
||