ارایه مدل پیش‌بینی پارامترهای تراکم بستر رسی تثبیت‌شده با باطله سنگ‌آهن و سیمان با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

چکیده

هدف از انجام این تحقیق، ارائه مدلی برای پیش‌بینی وزن مخصوص خشک بستر رسی تثبیت‌شده با سیمان و باطله سنگ‌آهن است. برای این منظور سیمان با درصدهای 0، 6، 9، 12 و 15درصد و باطله با درصدهای 0، 10، 20، 30 و 40 درصد به خاک رس اضافه و سپس آزمایش تراکم با استفاده از روش پروکتور اصلاح‌شده بر روی 25 ترکیب مختلف انجام شد و پایگاه داده‌ای متشکل از 125 رکورد آماده شد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)، مدلی جهت پیش‌بینی وزن مخصوص بستر رسی تثبیت‌شده با باطله سنگ‌آهن و سیمان ارائه گردید. متغیرهای ورودی در این مدل شامل درصد رطوبت، درصد باطله و درصد سیمان و متغیر خروجی وزن مخصوص خشک بستر رسی تثبیت‌شده است. مقدار ضریب رگرسیون مدل توسعه داده شده برابر با 9634/0 به دست آمد که نشان‌دهنده دقت بالای این مدل است. همچنین مقدار R2 پیش‌بینی‌شده (9416/0) نشان‌دهنده سازگاری منطقی آن با مقدار R2  تعدیل‌یافته (9551/0) با توجه به تفاوت کمتر از 02/0 میان آن‌ها است. درنهایت بر پایه مدل توسعه داده شده، نمودارهایی برای پیش‌بینی حداکثر وزن مخصوص خشک آزمایشگاهی و تعیین رطوبت بهینه جهت تراکم بستر رسی تثبیت‌شده با سیمان و باطله سنگ‌آهن توسعه داده شد. با توجه به نتایج این تحقیق می‌توان بدون انجام آزمایش تراکم، رطوبت بهینه و حداکثر وزن مخصوص خشک بستر رسی با خمیری کم تثبیت‌شده با سیمان و باطله سنگ‌آهن را پیش‌بینی نمود.
 
 
 

کلیدواژه‌ها


-افتخاریان، ل.، تی تی دژ، الف.، خاکباز، ب.، سارنگ، ا.، صادقیان، پ.، مهین روستا، ر.، نواری، م. (1393) "آزمایشگاه مکانیک خاک"، انتشارات نشر کتاب دانشگاهی، چاپ پنجم.

-قاسمی، م.، نظام‌آبادی، الف.، (1395)، "بررسی تأثیر ضایعات معادن سنگ‌آهن بر مقاومت فشاری شفته‌آهک"، سومین کنفرانس بین‌المللی دستاوردهای نوین پژوهشی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، 26 شهریورماه، تهران، ایران.

-قاسمی، م.، نظام‌آبادی، ب.، (1395)، "بررسی تأثیر ضایعات معدن سنگ‌آهن بر مقاومت ملات ماسه سیمان"، سومین کنفرانس بین‌المللی دستاوردهای نوین پژوهشی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، 26 شهریورماه، تهران، ایران.

-"دفتر تدوین ضوابط و معیارهای فنی"، (1390)، "نشریه شماره 234: آیین‌نامه روسازی آسفالتی راه‌های ایران". تجدیدنظر دوم.

-Ardakani, A., Kordnaeij, A. (2017) "Soil compaction parameters prediction using GMDH-type neural network and genetic algorithm", European Journal of Environmental and Civil Engineering,
pp. 1-14.

-ASTM. (2015). "Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft-lbf/ft3 (2,700 kN-m/m3))", D1557−12, West Conshohocken, PA.

-Basha, E. A., Hashim, R., Mahmud, H. B., Muntohar, A. S., (2005) "Stabilization of residual soil with rice husk ash and cement", Construction and Building Materials, Vol. 19, No. 6, pp. 448-453.

-Bastos, C, A, L., Silva, C., G., Mendes, C., J., Peixoto, F, A, R. (2016) "Using Iron Ore Tailings from Tailing Dams as Road Material", Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 28, No. 10.

-Eslami, A., Mola-Abasi, H., shourijeh, P, T. (2013) "Shear Wave Velocity by Polynomial Neural Networks and Genetic Algorithms Based on Geotechnical Soil Properties", Arabian Journal for Science and Engineering, Vol. 38, No. 4, pp. 829-838.

-Gunaydin, O., (2008) "Estimation of soil compaction parameters by using statistical analyses and artificial neural networks", Environmental Geology, 57:203.

-Li, H., (2014) "Experimental Research on Performance of Road Base with Cement Stabilized Iron Tailings Sand", Applied Mechanics and Materials, Vol. 513-517, pp. 60-64.

-Kolay, E., Baser, T. (2014) "Estimating of the Dry Unit Weight of Compacted Soils Using General Linear Model and Multi-layer Perceptron Neural Networks", Applied Soft Computing, Vol. 18, pp. 223-231.

-Kuranchie, F. A. (2015) "Characterisation and applications of iron ore tailings in building and construction projects",Ph.D. thesis, Cowan University, Australia.

-Li, H., (2014) "Experimental Research on Performance of Road Base with Cement Stabilized Iron Tailings Sand", Applied Mechanics and Materials, Vol. 513-517, pp. 60-64.

-Myers Raymond H., Montgomery, D. C., (2002) "Response Surface Methodology: process and product optimization using designed experiment", A Wiley-Interscience Publication.

-Osinubi, K. J., Eberemu, A. O., & Etim, R. K. (2017), "Stabilization of black cotton soil with lime and iron ore tailings admixture", Transportation Geotechnics, Vol. 10, pp. 85-95.

-Sinha, K. S., Wang, M. C., (2007) "Artificial Neural Network Prediction Models for Soil Compaction and Permeability", Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 26, No. 1, pp. 47–64.

- Xu, S., (2013) "Research on Application of Iron Tailings on Road Base", Advanced Materials Research, Vol. 743, pp. 54-57.