بهسازی خاک و حفظ محیط زیست با ترکیب خاک و لاستیک

به گزارش روز یکشنبه دانشگاه صنعتی امیرکبیر، داود اکبری مهر دانش آموخته این دانشگاه و مجری طرح  «مطالعه اثر تایر لاستیکی بر خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ریزدانه» گفت: برای اجرای  پروژه های عمرانی در شرایط وجود خاک های ریزدانه، عموماً تمهیدات بهسازی مورد نیاز بوده و از طرفی پلاستیک‌ها، لاستیک ها و سایر ترکیبات مصنوعی تولید شده توسط بشر یکی از عوامل آلودگی محیط زیست  هستند.

وی افزود: 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 موثر است.

این محقق یادآور شد: 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.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: 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.

اکبری مهر همچنین گفت: تحقیقات مختلف نشان می‌دهد شیرابه این مواد به دلیل وجود پروفیل های فلزی موجود در آنها می‌تواند مقدار یون های فلزی موجود در آبهای زیرزمینی را به مقداری بیشتر از مقدار مجاز برای آشامیدن برساند. همچنین لاستیک خرد شده و تصفیه شده از فلزات، فاقد شیرابه و آلودگی موثر در طبیعت است و این موضوع قابل توجه است.

وی خاطرنشان کرد: تایرهای لاستیکی می‌توانند محیط خوبی برای تجمع حشرات و حیوانات موذی فراهم کرده و عامل انتقال میکروب ها و ویروس ها 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 غلیط 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 آب های زیرزمینی را آلوده کند.

این محقق عنوان کرد: با توجه به آمارهای ارایه شده در سالیان گذشته، تنها در کشور ایران سالانه صدها هزار تن تایر لاستیکی مصرف می شود که با ورود این تایرها به بازار حجم زیادی نیز از لاستیک های فرسوده از رده خارج می شوند و به ضایعات تبدیل می شوند و تنها بخش کوچکی از این ضایعات در صنعت به مختلف مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد و بخش زیادی از آنها غیر قابل استفاده در نظر گرفته می شود.

اکبری مهر با تاکید بر این که اگر استفاده از این ضایعات در زمینه های مهندس امکان پذیر باشد، حایز اهمیت است، گفت: استفاده از ضایعات تایر در علوم مهندسی با توجه به ویژگی های 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.

وی با بیان این که در این طرح 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 شکل های 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 ارایه شده است.

وی ادامه داد: 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 لاستیک ها و همچنین افزایش اندازه لاستیک ها، افزایش مقاومت در مخلوط حاصل می‌شود. همچنین استفاده از لاستیک در میرایی مخلوط موثر بوده و شکل پذیری مخلوط به طور چشمگیری با استفاده از انواع مختلف لاستیک افزایش یافته است.

اکبری مهر یادآور شد: 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 می رساند.

وی ادامه داد همچنین امید است علاوه بر استفاده از راهکارهای جدید ارایه 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 خاطرنشان کرد:با توجه به اینکه درانجام 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. 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 می¬ 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.

اکبری مهر با اشاره به نتیجه ادامه این پروژه گفت: با توجه به امکان استفاده عملی از این تحقیق در پروژه های 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.

صرفه اقتصادی طرح

این محقق گفت: استفاده از این مواد به شیوه مناسب می‌تواند ضمن بهبود خصوصیات مهندسی و صرفه اقتصادی، در کاهش ضایعات زیست محیطی ناشی از لاستیک های زائد موثر باشد.

اکبری مهر با اشاره به ویژگی های 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 مزیت های رقابتی طرح گفت: استفاده بهینه از یک محصول در پروژه های 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 هزینه های اجرایی، با کمترین استفاده از ضایعات بیشترین بهره‌مندی و بالاترین عملکرد در طراحی های مهندسی مرتبط حاصل خواهد شد.

اکبری مهر 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، پی های در معرض بارهای سبک دینامیکی و سایر کاربردهای مرتبط در مهندسی ژئوتکنیک با در نظر گرفتن شرایط و محدودیت ها امکان پذیر است. نتایج این تحقیق در شناخت بهتر رفتار مخلوط خاک ریزدانه و لاستیک موثر است.

گفتنی است، اساتید راهنمای دوره تحقیق اسماعیل افلاکی و ابوالفضل اسلامی اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند.