Науковий вісник НГУ

Вплив додавання різних форм відходів шин на властивості ґрунту

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №4 2025

Останнє оновлення: 26 серпня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1721

Authors:

Л. Аші*, orcid.org/0009-0003-9394-3218, Університет імені 20 серпня 1955 року, кафедра цивільної інженерії, Факультет технологій, Лабораторія гідротехнічного цивільного будівництва LMGHU, м. Скікда, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г. Бухатем, orcid.org/0000-0002-1107-5484, Університет Баджі Мохтар-Аннаба, кафедра цивільного будівництва, Факультет технологій, Лабораторія геоматеріалів і навколишнього середовища (LMGE), м. Аннаба, Алжир

С. Р. Беккуш, orcid.org/0009-0002-2100-9058, Університет імені 20 серпня 1955 року, кафедра цивільної інженерії, Факультет технологій, Лабораторія гідротехнічного цивільного будівництва LMGHU, м. Скікда, Алжир

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (4): 135 - 141

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-4/135

Abstract:

Мета. Щоб підтримати й зробити внесок у екологічні та стійкі рішення, ця робота має на меті експериментально перевірити попередні дослідження, що пропонували альтернативи покращення характеристик ґрунту з використанням шкідливих відходів.

Методика. У цьому дослідженні вивчається включення різних відсотків (2, 4, 6 та 8 %) подрібнених відходів із перероблених шин (GTW), порошкоподібних відходів шин (PTW) і волокнистих відходів шин (FTW) у піщані ґрунти (SS) для оцінки їхнього впливу на механічні властивості та щільність частинок.

Результати. Результати показують, що додавання відходів із перероблених шин послідовно знижує як щільність твердих частинок ґрунту, так і максимальну суху щільність через нижчу щільність матеріалів шин у порівнянні з піском. Найбільш виражене зниження спостерігається при додаванні волокнистих відходів шин (FTW), у результаті чого щільність частинок для ґрунту становить 2,19 т/м³, а максимальна суха щільність ‒ 1,57 т/м³ при нормі закладення 8 %, що робить ці суміші придатними для легких насипів. Із точки зору механічних характеристик, GTW підтримує високі значення California Bearing Ratio (CBR), у той час як PTW призводить до значного зниження. І навпаки, FTW підвищує міцність на стиск без обмежень (UCS) до 82 кПа у порівнянні із 68,5 кПа чистого піску.

Наукова новизна. Результати цього дослідження показують потенціал відходів шин для покращення механічних властивостей  і щільності піщаних ґрунтів, підкреслюючи важливість використання відходів у галузі геотехніки.

Практична значимість. Результати дослідження розкривають потенціал використання відходів шин як екологічно чистого, сталого й економічно ефективного рішення для розвитку інфраструктури.

Ключові слова: ґрунт, перероблені шини, порошкоподібні відходи, подрібнені відходи, волокнисті відходи, геотехнічні випробування

References.

1. ETRMA (2019). Annex: End of life tyres management–europe–2019. Press-Release. Retrieved from https://www.etrma.org/wp-content/uploads/2021/10/AECOM-Report-End-of-Life-Tyre-Study.pdf

2. Torretta, V., Rada, E. C., Ragazzi, M., Trulli, E., Istrate, I. A., & Cioca, L. I. (2015). Treatment and disposal of tyres: Two eu approaches. a review. Waste management, 45, 152-160. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.04.018

3. Landi, D., Gigli, S., Germani, M., & Marconi, M. (2018a). Investigating the feasibility of a reuse scenario for textile fibres recovered from end-of-life tyres. Waste Management, 75, 187-204. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.02.018

4. Circle, P. E. (2021). Latest news and articles of pure energy circle: Waste tires across the globe. Pure Energy Circle. Retrieved from https://www.pureenergycircle.com/news

5. CalRecycle (2024). California waste tire market report 2022 presentation. CalRecycle. Retrieved from https://www2.calrecycle.ca.gov/Docs/Web/126660

6. Yadav, J., & Tiwari, S. (2019). The impact of end-of-life tires on the mechanical properties of fine-grained soil: a review. Environment, Development and Sustainability, 21, 485-568. https://doi.org/10.1007/s10668-017-0054-2

7. Amin, H., Khan, B. J., Ahmad, M., Hakamy, A., Sikandar, M. A., & Sabri Sabri, M. M. (2023). Evaluation of shear strength parameters of sustainable utilization of scrap tires derived geo-materials for civil engineering applications. Frontiers in Earth Science, 11, 1116169. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1116169

8. Tiwari, S. K., Sharma, J. P., & Yadav, J. S. (2017). Geotechnical properties of dune sand-waste tires composite. Materials Today: Proceedings, 4(9), 9851-9855. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.280

9. Al-Rkaby, A. H. (2019). Strength and deformation of sand-tire rubber mixtures (strm): an experimental study. Studia Geotechnica et Mechanica, 41(2), 74-80. https://doi.org/10.2478/sgem-2019-0007

10.      Madhusudhan, B., Boominathan, A., & Banerjee, S. (2019). Factors affecting strength and stiffness of dry sand-rubber tire shred mixtures. Geotechnical and Geological Engineering, 37, 2763-2780. https://doi.org/10.1007/s10706-018-00792-y

11.      Cabalar, A. F. (2011). Direct shear tests on waste tires–sand mixtures. Geotechnical and Geological Engineering, 29(4), 411-418. https://doi.org/10.1007/s10706-010-9386-5

12.      Mashiri, M., Vinod, J., Sheikh, M. N., & Tsang, H.-H. (2015). Shear strength and dilatancy behaviour of sand–tyre chip mixtures. Soils and Foundations, 55(3), 517-528. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2015.04.004

13.      Rao, G. V., & Dutta, R. K. (2006). Compressibility and strength behaviour of sand–tyre chip mixtures. Geotechnical & Geological Engineering, 24, 711-724. https://doi.org/10.1007/s10706-004-4006-x

14.      Marto, A., Latifi, N., Moradi, R., Oghabi, M., & Zolfeghari, S. Y. (2013). Shear properties of sand-tire chips mixtures. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18(2), 325-334.

15.      Bali Reddy, S., Pradeep Kumar, D., & Murali Krishna, A. (2016). Evaluation of the optimum mixing ratio of a sand-tire chips mixture for geoengineering applications. Journal of Materials in Civil Engineering, 28(2), 06015007. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001335

16.      Al-Neami, M. A. (2018). Stabilization of sandy soil using recycle waste tire chips. GEOMATE Journal, 15(48), 175-180. https://doi.org/10.21660/2018.48.180228

17.      Balunaini, U., Mohan, V. K. D., Prezzi, M., & Salgado, R. (2014). Shear strength of tyre chip–sand and tyre shred–sand mixtures. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, 167(6), 585-595. https://doi.org/10.1680/geng.13.00097

18.      Abdullah, W., Ashkanani, A., Eid, W., Al-Fares, R., & AlKhamis, M. (2023). Evaluation of sand–tire crumb mixtures as lightweight fill materials. Geomechanics and Geoengineering, 18(3), 208-221. https://doi.org/10.1080/17486025.2021.2024897

19.      Ismael, N., & Al-Sanad, H. (2018). Properties of desert sands reinforced with ground tire rubber in kuwait. Geotechnical Engineering, 00465828, 49(3). https://doi.org/10.14456/seagj.2018.27

20.      Tiwari, B., Ajmera, B., Moubayed, S., Lemmon, A., & Styler, K. (2012). Soil modification with shredded rubber tires. In GeoCongress 2012. State of the Art and Practice in Geotechnical Engineering, 3701-3708. https://doi.org/10.1061/9780784412121.379

21.      Tasalloti, A., Chiaro, G., Murali, A., & Banasiak, L. (2021). Physical and mechanical properties of granulated rubber mixed with granular soils – a literature review. Sustainability, 13(8), 4309. https://doi.org/10.3390/su13084309

22.      Gill, G., Mittal, R. K., Dandautiya, R., & Purohit, N. (2020). Sustainable utilization of waste tire-chips reinforced copper tailings as structural fill. Environment, Development and Sustainability, 22(5), 4845-4865. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00408-2

23.      Salaheldin, K. M., Radwan, A. M., Rashed, A. S., & Mahmoud, M. A. (2024). Effect of tire-rubber inclusion on the physical and mechanical be-havior of granular soils. Engineering Research Journal, 183(3), 142-151. https://doi.org/10.21608/erj.2024.377267

24.      Anvari, S. M., Shooshpasha, I., & Kutanaei, S. S. (2017). Effect of granulated rubber on shear strength of fine-grained sand. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 9(5), 936-944. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2017.03.008

25.      Aksoy, H. S., Taher, N., & Awlla, H. (2021). Shear strength parameters of sand-tire chips mixtures. Gümüshane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(3), 713-720. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.865490

26.      Saberian, M., Mehrinejad Khotbehsara, M., Jahandari, S., Vali, R., & Li, J. (2018). Experimental and phenomenological study of the effects of adding shredded tire chips on geotechnical properties of peat. International Journal of Geotechnical Engineering, 12(4), 347-356. https://doi.org/10.1080/19386362.2016.1277829

27.      Soltani, A., Taheri, A., Deng, A., & O’Kelly, B. C. (2022). Stabilization of a highly expansive soil using waste-tire-derived aggregates and lime treatment. Case Studies in Construction Materials, 16, e01133. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01133

28.      Neaz Sheikh, M., Mashiri, M., Vinod, J., & Tsang, H.-H. (2013). Shear and compressibility behavior of sand–tire crumb mixtures. Journal of Materials in Civil Engineering, 25(10), 1366-1374. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000696

29.      Asadi, M., Mahboubi, A., & Thoeni, K. (2018). Discrete modeling of sand–tire mixture considering grain-scale deformability. Granular Matter, 20, 1-13. https://doi.org/10.1007/s10035-018-0791-4

30.      Li, W., Kwok, C. Y., & Senetakis, K. (2020). Effects of inclusion of granulated rubber tires on the mechanical behaviour of a compressive sand. Canadian Geotechnical Journal, 57(5), 763-769. https://doi.org/10.1139/cgj-2019-0112

• < Попередня
• Наступна >