城市固体废物在不同应力路径下的机械性能:塑料含量和颗粒分级的影响
Dian Chen1, Yong-Gui Chen1, Yong-Feng Deng2
1State Key Laboratory of Disaster Reduction in Civil Engineering, Department of Geotechnical Engineering, College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China.
城市固体废物 (MSW) 的机械性能受到塑料含量和颗粒分级的影响. 最佳的塑料含量 (6-9%) 提高了剪切强度,效果因应力路径和材料组成而有所不同.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 不易降解的塑料在城市固体废物 (MSW) 中积累,在填埋过程中改变其组成和机械行为.
- 垃圾填埋场条件涉及压力,可能会影响MSW的机械性能,需要对这些相互作用有更深入的了解.
研究的目的:
- 调查不同塑料含量,颗粒分级和应力路径对MSW机械性能的影响.
- 确定最佳的塑料含量,以最大限度地提高MSW的剪切强度,并分析其与凝聚力和内部摩擦角度的关系.
主要方法:
- 在42个复制的MSW标本上进行了统一的排水三轴测试.
- 系统地改变塑料含量,颗粒大小分布和应力路径 (TC45,TC72) 以评估机械反应.
主要成果:
- 确定了6-9%的最佳塑料含量,产生最高的MSW剪切强度,在TC72应力路径下最佳转移到9%.
- 增加塑料含量最初增强了凝聚力和内部摩擦角,随后下降,凝聚力更敏感,特别是在更大的压力下.
- 在不同的压力路径和分级下,MSW表现出不同的压力-应变行为;传统的土壤分级标准不适合,分级的影响与纤维含量和颗粒大小分布有关.
结论:
- 塑料含量显著影响MSW的机械性能,最佳范围增强了剪切强度.
- 渐变对MSW凝聚力和摩擦角度的影响是复杂的,由纤维含量和颗粒大小分布介导,需要定制的评估方法.
- 结果为预测垃圾填埋场变形和评估废物管理设施的坡度稳定性提供了关键数据.
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