พฤติกรรมการรับแรงเฉือนตรงของทรายผสมเศษยางรถยนต์Direct Shear Behaviour of Sand–Tyre Crumb Mixtures

Abstract

งานวิจัยฉบับนี้เป็นการทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานและศึกษาพฤติกรรมการรับแรงเฉือนตรงของทรายผสมเศษยางรถยนต์ โดยเป็นการทดสอบดินทรายซิลิกาผสมเศษยางรถยนต์ขนาด 2 mesh ดินทรายซิลิกาและดินทรายแม่น้ำผสมเศษยางรถยนต์ขนาด 20 mesh ในสถานะความหนาแน่นแบบหลวมและแบบแน่น ด้วยอัตราส่วนผสม 5, 15 และ 25% โดยน้ำหนัก ผลการทดสอบค่าความถ่วงจำเพาะและความหนาแน่นแห้งของดินทรายผสมเศษยางรถยนต์จะมีค่าลดลงเมื่อปริมาณส่วนผสมของเศษยางรถยนต์เพิ่มขึ้น ผลการทดสอบแรงเฉือนโดยตรงพบว่ากำลังรับแรงเฉือนและค่ามุมเสียดทานภายในของเม็ดดินของดินทรายผสมเศษยางรถยนต์มีแนวโน้มลดลงเมื่ออัตราส่วนผสมของเศษยางรถยนต์เพิ่มมากขึ้นโดยมีพฤติกรรมการรับแรงเฉือนสุดท้าย และในส่วนผสมที่ดินทรายมีรูปร่างเม็ดดินลักษณะเป็นเม็ดเหลี่ยมและมีสภาพแน่น มีแนวโน้มในการลดลงของกำลังรับแรงเฉือนและมุมเสียดทานภายในมากกว่าดินทรายที่มีรูปร่างมนกลมในสภาพหลวม ในกรณีที่ความเค้นปกติตามแนวดิ่งที่กระทำกับตัวอย่างดินทรายผสมเศษยางรถยนต์มีค่าสูงมากค่ากำลังรับแรงเฉือนสุดท้ายมีแนวโน้มลดลงอย่างชัดเจนตามปริมาณเศษยางรถยนต์ที่เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวอย่างดินสภาพแน่นและหากขนาดของเศษยางรถยนต์ที่ผสมในตัวอย่างดินทรายมีขนาดใหญ่ขึ้น กำลังรับแรงเฉือนของตัวอย่างดินในสภาพหลวมมีแนวโน้มลดลง ในทางตรงกันข้ามกำลังรับแรงเฉือนของตัวอย่างดินสภาพแน่นมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้น ในส่วนของพฤติกรรมของความเครียดเชิงปริมาตรของตัวอย่างดินทรายผสมเศษยางรถยนต์ทั้งในสภาพหลวมและสภาพแน่นมีแนวโน้มในการหดตัวค่อนข้างมาก

This research studies the basic geotechnical properties, i.e. density and shear strength, of sand-tyre crumb mixtures. Silica and river sand are used as the soil sample mixed with tyre crumb, i.e. 2 mesh and 20 mesh sizes. A series of direct shear tests were conducted on both sands mixed with tyre crumb, in weight percentages of 5, 15, and 25% in loose and dense states. Specific gravity and dry density of sand-tyre mixtures decrease when the percentage of tyre crumb increases. The results of direct shear test show that the higher the content of tyre crumbs in the mixture, the larger the reduction in the shear strength as well as shear strength parameter, i.e. angle of internal friction. The decline of those parameters is likely to dominate in the mixture between dense tyre crumbs and angular-shaped sand, i.e. river sand, than loose tyre crumbs and well round-shaped sand, i.e. Silica sand. The stress-strain characteristic of all testing for sand-tyre mixtures exhibits the ultimate shear strength behaviour. In the case of very high normal stress, the ultimate shear strength of sand-tyre samples in a dense state obviously decreases with an additional amount of tyre crumb. The shear strength of a large-size tire crumb in a loose state reduces whereas in a dense state increases. The volumetric strain of all sand-tyre mixtures in both states tends to significantly contract.