امکان بهسازی خاک و حفظ محیط زیست با ترکیب خاک و لاستیک

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر داود اکبری مهر دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «مطالعه اثر تایر لاستیکی بر خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ریزدانه» گفت: برای اجرای پروژه‌های عمرانی در شرایط وجود خاک‌های ریزدانه، عموماً تمهیدات بهسازی مورد نیاز بوده و از طرفی پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها و سایر ترکیبات مصنوعی تولید شده توسط بشر یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند. این مواد فراوانی بالایی در جوامع مختلف دارند و نیاز به مدیریت و کنترل دارند. نتایج این تحقیق برای استفاده از این ضایعات در مهندسی به تبع آن کاهش انباشت آنها مؤثر است.

وی افزود: ترکیبات مصنوعی ساخت بشر طول عمر زیادی داشته و با توجه به مدت زمان زیادی که برای تجزیه آنها لازم است، مشکلاتی زیادی را برای محیط زیست ایجاد می‌کنند.

وی با بیان اینکه تایرهای لاستیکی در مقایسه با پلاستیک‌ها به مراتب طول دوره تجزیه خیلی بالاتری و در حد قرن را داشته و در نتیجه مشکلات زیست محیطی ناشی از آنها چندین برابر است، گفت: تحقیقات مختلف نشان می‌دهد شیرابه این مواد بدلیل وجود پروفیلهای فلزی موجود در آنها می‌تواند مقدار یون‌های فلزی موجود در آب‌های زیرزمینی را به مقداری بیشتر از مقدار مجاز برای آشامیدن برساند.

وی تصریح کرد: لاستیک خرد شده و تصفیه شده از فلزات، فاقد شیرابه و آلودگی مؤثر در طبیعت است و این موضوع قابل توجه است.

اکبری مهر خاطر نشان کرد: تایرهای لاستیکی می‌توانند محیط خوبی برای تجمع حشرات و حیوانات موذی فراهم کرده و عامل انتقال میکروب‌ها و ویروس‌های مختلف باشند. از سوی دیگر گاز متان یکی از مواد حاصل از فرآیندهای شیمیایی در محل‌های دفن زباله است و در صورت وقوع آتش سوزی در محل دفن یا جمع آوری ضایعات، علاوه بر مشکلات ناشی از آتش سوزی، دود غلیظ حاوی هیدروکربن نسوخته، گازهای سمی و خاکستری را تولید می‌کند که برای سلامتی انسان مضر بوده و می‌تواند طبیعت گیاهی و جانوری را به خطر انداخته و آب‌های زیرزمینی را آلوده کند.

وی عنوان کرد: با توجه به آمارهای ارائه شده در سالیان گذشته، تنها در کشور ایران سالانه صدها هزار تن تایر لاستیکی مصرف می‌شود که با ورود این تایرها به بازار حجم زیادی نیز از لاستیک‌های فرسوده از رده خارج می‌شوند و به ضایعات تبدیل می‌شوند و تنها بخش کوچکی از این ضایعات در صنعت به مختلف مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرد و بخش زیادی از آنها غیر قابل استفاده در نظر گرفته می‌شود.

وی با تاکید بر اینکه اگر استفاده از این ضایعات در زمینه‌های مهندس امکان پذیر باشد، حائز اهمیت است، گفت: استفاده از ضایعات تایر در علوم مهندسی با توجه به ویژگی‌های مهندسی قابل توجه تایرهای لاستیکی از جمله شکل پذیری، سبکی و مقاومت بالا و همچنین جهت کمک به حل مشکلات زیست محیطی چند سالی است که مطرح شده است و توسط محققین استفاده از این مواد در داخل و خارج از کشور در زمینه‌های مختلف از جمله استفاده از این لاستیک در ستونهای سنگی و بعنوان مخلوط با مصالح دانه‌ای مورد توجه قرار گرفته است.

این محقق با بیان اینکه در پروژه حاضر بصورت خاص خصوصیات مخلوط خاک ریزدانه و لاستیک مورد ارزیابی قرار گرفت و حدود مقادیر مطلوب استفاده از لاستیک در مخلوط با خاک مشخص شد، گفت: در این پروژه نشان دادیم که در ترکیب خاک ریزدانه و شکل‌های مختلف تایرهای لاستیکی بسته به شکل لاستیک خصوصیات متفاوتی را داریم و امکان تخمین دقیقی از خصوصیات این مخلوط در طراحی‌ها امکان پذیر بوده و این نتایج برای استفاده محققین و مهندسین ارائه شده است.

به گفته وی، با توجه به نتایج حاصل شده از این تحقیق مشخص شد استفاده از تایرهای لاستیکی سبب کاهش بخشی از نشست خاک شده و با افزایش نسبت طول به عرض لاستیک‌ها و همچنین افزایش اندازه لاستیک‌ها، افزایش مقاومت در مخلوط حاصل می‌شود. همچنین استفاده از لاستیک در میرایی مخلوط مؤثر بوده و شکل پذیری مخلوط بطور چشمگیری با استفاده از انواع مختلف لاستیک افزایش یافته است.

وی گفت: نتایج حاصل از این تحقیق گام مهمی در شناسایی پارامترهای مختلف ژئوتکنیکی و همچنین شناسایی رفتار این مخلوط است و به سایر محققین در شناسایی خصوصیات این مخلوط و همچنین توسعه کاربردهای این محصول یاری می‌رساند. همچنین امید است علاوه بر استفاده از راهکارهای جدید ارائه شده در پروژه‌ها و استفاده مطلوب از این ضایعات به شیوه‌ای علمی و مناسب، امکان حفاظت بیشتر و بهتر از محیط زیست فراهم شود.

وی خاطر نشان کرد: با توجه به اینکه در انجام تحقیق از خاکی با فراوانی بالا استفاده شده است، استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق در کشور ایران و همچنین در سایر کشورها در شرایط مشابه امکان پذیر است. مقالات متعددی از این تحقیق در مجلات و کنفرانس‌های معتبر ملی و بین المللی به چاپ رسیده است.

وی گفت: با توجه به نتایج حاصل شده از این تحقیق، استفاده از لاستیک به عنوان یک ماده مخلوط با خاک ریزدانه جهت استفاده در پروژه‌ها به منظور اصلاح خصوصیات خاک از نظر فنی امکان پذیر می‌باشد. همچنین استفاده از این ترکیب علاوه بر اینکه از نظر فنی و زیست محیطی می‌تواند کمک قابل توجهی به پاکسازی محیط داشته باشد، از نظر اقتصادی نیز به صرفه است.

وی ادامه داد: نتایج حاصل از این تحقیق کمک قابل توجهی در شناخت بهتر رفتار این مخلوط نموده و راهگشای تحقیقات آینده در ادامه این راه است.

وی با اشاره به نتیجه ادامه این پروژه گفت: با توجه به امکان استفاده عملی از این تحقیق در پروژه‌های عمرانی و خصوصاً زمینه‌های مرتبط با مهندسی خاک و پی، زمینه‌های تحقیقات متعددی در زمینه ادامه این تحقیق وجود دارد. به عنوان نمونه می‌توان امکان استفاده از انواع مختلف ضایعات حاصل از تایرهای لاستیکی را بصورت خالص یا ترکیبی از مواد شیمیایی به عنوان یک ماده ترکیبی برای بهبود خصوصیات مهندسی سایر انواع خاک‌های ریزدانه مورد بررسی قرار داد.

وی گفت: استفاده از این مواد به شیوه مناسب می‌تواند ضمن بهبود خصوصیات مهندسی و صرفه اقتصادی، در کاهش ضایعات زیست محیطی ناشی از لاستیک‌های زائد مؤثر باشد.

اکبری مهر با اشاره به ویژگی‌های این طرح گفت: این طرح بصورت خاص و کاربردی بر اساس مصالح خاکی و تایرهای لاستیکی موجود در کشور مورد اجرا قرار گرفته است. با توجه به استفاده از این مواد و همچنین بهره‌گیری از آزمایش‌های دقیق آزمایشگاهی نتایج بدست آمده به نحو مناسبی در پروژه‌های اجرایی کشور با شرایط مشابه از نظر مواد و مصالح توسط محققین قابل تعمیم و استفاده است.

وی با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح گفت: استفاده بهینه از یک محصول در پروژه‌های عمرانی همواره مورد توجه کارفرما، مشاور و پیمانکار است؛ با استفاده از راهکارهای ارائه شده در این تحقیق امکان استفاده از شکل‌ها و مقادیر بهینه‌ای از لاستیک در مخلوط با خاک ریزدانه وجود دارد و ضمن کاهش هزینه‌های اجرایی، با کمترین استفاده از ضایعات بیشترین بهره‌مندی و بالاترین عملکرد در طراحی‌های مهندسی مرتبط حاصل خواهد شد.

وی با اشاره به کاربردهای طرح گفت: استفاده از لاستیک با توجه به ویژگی‌های فنی مناسب آن به عنوان یک ماده مخلوط با خاک ریزدانه به منظور اصلاح خصوصیات خاک و جهت استفاده به عنوان خاکریز پشت دیوار حائل، خاکریزهای راه، خاک بستر، پی‌های در معرض بارهای سبک دینامیکی و سایر کاربردهای مرتبط در مهندسی ژئوتکنیک با در نظر گرفتن شرایط و محدودیت‌ها امکان پذیر است. نتایج این تحقیق در شناخت بهتر رفتار مخلوط خاک ریزدانه و لاستیک مؤثر است.

اساتید راهنمای دوره تحقیق دکتر اسماعیل افلاکی و دکتر ابوالفضل اسلامی اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند.