خاک مسلح
استفاده از خاک که همواره ارزانترین مصالح ساختمانی بوده از مراحل اولیه صنعت ساختمان مورد توجه قرار داشته است و تا بهامروز نیز در ساختمان سازههای مهم از قبیل سدهای بزرگ خاکی متداول است. باتوجه بهضعف خواص مکانیکی خاک و ابعاد بزرگ سازههای خاکی در مقایسه با سازههای بتنی یا فولادی مسئله تقویت خواص مکانیکی خاک همواره مورد بررسی بوده است.
یکی از جدیدترین مصالح ساختمانی که جزء اصلی آن را خاک تشکیل میدهد خاک مسلح است. خاک مسلح همانطور که از نام آن پیداست متشکل از خاک و عناصر کششی مانند تسمههای فلزی یا پلیمری است که بهصورت نوارهایی در داخل خاک قرار داده شدهاند بهطوریکه مقاومت مجموعه خاک و تسمهها در برابر نیروهای کششی میزان قابل ملاحظهای افزایش مییابد، به عبارت دیگر تسمههای درون خاک مانند آرماتورهای بتن مسلح که برای تقویت مقاومت کششی بتن مورد استفاده قرار میگیرند عمل مینمایند.
خاک مسلح تاکنون بیشتر در احداث دیوارهای حائل و پایههای کناری پل، دیوارهای ساحلی واقع در معرض امواج، مخازن ذخیره سنگهای معدنی، شالودههای سطحی نواری، پایداری شیروانیها، ایجاد اسکله و جادههای ماشین رودریای استفاده میشود.
سازههای خاک مسلح سازههایی سنگین و در عین حال انعطافپذیر میباشند و میتوانند جانشین سازههای سنتی همچون دیوارهای حائل و پایههای پل شوند. کاربرد این تکنیک باعث صرفهجویی قابل ملاحظهای در هزینهها و هم چنین زمان انجام کار میگردد و در پارهای از موارد به سبب انعطافپذیری این تکنیک تنها از طریق آن میتوان راهحل مناسب را بهدست آورد.
خاک مسلح دارای خصوصیات عمدهای بهشرح زیر است:
1- قابلیت انعطافپذیری، این ویژگی امکان ساخت مستقیم بر روی خاکهای با قابلیت تراکم زیاد بدون نیاز بهپیهای بزرگ و عمیق را ایجاد مینماید.
2- مقاومت زیاد در برابر نیروهای استاتیکی و دینامیکی
3- سادگی نصب بهعلت استفاده از قطعات پیش ساخته در تسمهها و قطعاتنما
4- شکل ظاهری مطلوب سازه (قطعه نماپیش ساخته است و میتوان آن را به هر شکل دلخواهی ساخت)
5- صرفهجویی قابل توجه در مصالح و زمان اجرا
مشکل خاک مسلح مسئله فرسودگی میباشد. زیرا پدیده خوردگی تسمهها در خاک گریزناپذیر است. پس از اتمام سازه عملاً با پدیده خوردگی نمیتوان مقابله موثری نمود.
باوجود این میتوان تمهیداتی را بههنگام طراحی سازههایی که در رده سازههای با ایمنی بالا طبقهبندی شدهاند در نظر گرفت. چنین تمهیداتی این امکان را میدهند که از سوئی تغییرات خوردگی را از نزدیک زیر نظر داشت و از سوئی دیگر در صورت بروز حادثه بتوان باخوردگی مقابله نمود.
اثرات سودمند خاک مسلح ناشی از دو پدیده زیر است:
1- افزایش مقاومت کششی خاک
2- مقاومت برشی بهوجود آمده بهعلت اصطکاک موجود در سطح تماس خاک و مصالح مسلحکننده.
در حال حاضر اکثر طرحهای خاک مسلح فقط با مصالح دانهای بازهکش آزاد انجام میشوند.
در نتیجه از اثر بهوجود آمدن آب حفرهای در خاکهای چسبنده که باعث کاهش مقاومت برشی خاک میشود اجتناب میگردد.
خاک مسلح بر دو نوع است:
- تسمهها
- قطعات نما