بررسی مقاومت برشی خاک ماسه بادی غنی شده با خاکستر زائد کارخانه سیمان سبزوار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

وجود خاک­های سست نظیر ماسه بادی­ها، همواره نگرانی­هایی را برای تحمل بار وارده بوجود آورده­اند. عدم تحمل فشار و ضعف مقاومت برشی آنها، مهندسین را ناگزیر از جابجایی محل پروژه و یا پذیرش روش­هایی پرهزینه همچون شمعکوبی به عنوان راه­حل­هایی برای عبور از آنها مجاب نموده است. امروزه مواد افزودنی زیادی مانند پلیمرها، آهک، سیمان و غیره برای بهبود خواص خاک­ها و بهسازی زمین معرفی شده­اند؛ اما بهرحال هرکدام با داشتن نقاط ضعف و قوت، مشکلاتی را برای بکارگیری آنها بوجود آورده است. خاکستر کوره سیمان که یکی از محصولات فرعی در فرآیند تولید سیمان است؛ در محل خروجی گازهای آزاد شده از کوره توسط فیلترهای پارچه­ای یا رسوب کننده الکترواستاتیکی جمع­آوری می­شود. ترکیبات این ماده به دلیل تشابه با ترکیبات موجود در سیمان، بخشی از خواص و ویژگی­های مثبت سیمان را همراه داشته و می­تواند به علت ارزان بودن در تثبیت خاک­های ضعیف بکار رود. در این پژوهش تأثیر خاکستر کوره سیمان بر خصوصیات مهندسی خاک نامناسب و ضعیف ماسه بادی مورد بررسی قرار گرفته است، به این صورت که خاکستر کوره سیمان با نسبت­های 5، 10، 15 و 20 درصد با خاک ماسه بادی در مدت زمان­های عمل­آوری 7، 14 و 28 روزه ترکیب و آزمایش برش مستقیم بر روی آنها انجام شده است. همچنین برای ایجاد شرایط ایده­آل از آزمایش تراکم پروکتور استاندارد برای بدست آوردن حداکثر وزن مخصوص خشک خاک و رطوبت بهینه برای هر یک از نمونه­ها استفاده گردید. نتایج این تحقیق بیانگر آنست که نمونه­های با مقدار 10 درصد خاکستر کوره سیمان در مقایسه با سایر نمونه­ها، ترکیب ایده­آل­تری را بوجود می­آورند و مقاومت برشی را بیش از 7 برابر نسبت به نمونه­های بدون خاکستر کوره سیمان افزایش می­دهند.

کلیدواژه‌ها


-اسلامی، ابوالفضل، (1390). مهندسی پی طراحی و اجرا، مراکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 418-420.
-بهنیا، کامبیز، طباطبایی، امیرمحمد، (1378). مکانیک خاک (چاپ هشتم). تهران، موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
-جعفری، محمد، یزدی، مریم. (2020). تأثیر اختلاط دانه‌­های ژئوفوم و خاک بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه­‌ای با استفاده از آزمایش برش مستقیم، نشریه زمین شناسی مهندسی،1، (14)، 148-133.
-خسروی، فریدون، فیروزی، علی اصغر و حسینی، علیرضا، (1389). شناسایی خاک­های مسئله دار و روش­های بهسازی خاک، جلد اول. نشر نوآور.
-رحیمی، طاهره، موسوی جهرمی، سیدحبیب. (2016). تأثیر رزین پلی‌یورتان A بر مقاومت برشی خاک گچی.­ علوم آب و خاک، 165-157.
-شفابخش، غلامعلی، صفا، ابراهیم، (1384). راهنمای تثبیت لایه­ های خاکریز و روسازی راه­ها، معاونت آموزش­ تحقیقات و فناوری پژوهشکده حمل و نقل.
-طاحونی، شاپور، (1392). اصول مهندسی ژئوتکنیک؛ جلد اول. نشر موسسه انتشاراتی پارس آیی، 1201-1200.
-قیاسی، واحد، مداح، سعید. (1401). بررسی افزایش مقاومت برشی خاک رس واگرا با استفاده از مواد افزودنی. نشریه جاده.
-وفائیان؛ م.،  (1371). خواص مهندسی خاک، چاپ اول، انتشارات ارکان اصفهان.
-Albusoda B. S., Salem L. A. K. (2012). Stabilization of dune sand by using cement kiln dust (CKD). Journal of Earth Sciences and Geotechnical Engineering, 131-143.
-Anwar Hossain K M. (2011). Stabilized soils incorporating combinations of rice husk ash and cement kiln dust. Journal of Materials in Civil Engineering, 1320-1327.
-­Baghdadi Z, Fatani M. Sabban N. (1995). Soil modification by cement kiln dust. Journal of Materials in Civil Engineering, 218-222.
-­Baghdadi Z, Rahman M. (1990). The potential of cement kiln dust for the stabilization of dune sand in highway construction. Building and Environment, 285-289.
-Hossain K. Mol. L.(2011). Some engineering properties of stabilized clayey soils incorporating natural pozzolans and industrial wastes, Construction and Building Materials.  
3495-3501.
-Ismail A. Belal Z. (2016). Use of Cement Kiln Dust on the Engineering Modification of Soil Materials, Nile Delta, Egypt. Geotechnical and Geological Engineering, 463-469.
-Keerthi Y. (2013). Stabilization of Clayey Soil using Cement Kiln Waste. International Journal of Advanced Structures and Geotechnical Engineering, 2319-5347.
-­Mclaren, R. J. and A.M.Digionia, (1987). The typical engineering properties of fly ash, Proceedings of Conference on Geotechnical Practice for Waste Disposal, Geotechnical Special Publication No. 13, ASCE, R.D. Woods (ed.), 683-697.
-Miller G. A. Azad S. (2000). Influence of soil type on stabilization with cement kiln dust, Construction and building materials, 89-97.
-Parsons R. L. Kneebone E.  (2004). Use of cement kiln dust for the stabilization of soils, Proceedings of Geo-Trans. Los Angeles, CA, 1124-1131.
-Pethamparan S. Olek J.  (2008). Study of the effectiveness of cement kiln dusts in stabilizing Na-Montmorillonite clay. Journal of Materials in Civil Engineering, 137-146
-Rossi dos Santos, C. Cassiano Rossi dos Santos, Juarez Ramos do Amaral Filho, Daniel Pagnussat. (2012). Use of Coal Waste as Fine Aggregates in Concrete Blocks for Paving. 10th International Conference on Concrete Block Paving, Shanghai, Peoples Republic of China.
-Sariosseiri F. (2011). Stabilization of soils with Portland cement and CKD and application of CKD on slope erosion control, in Geo-Frontiers. Advances in Geotechnical Engineering.
-Solanki P. Khoury N. Zaman M. M. (2009). Engineering properties and moisture susceptibility of silty clay stabilized with lime, class C fly ash, and cement kiln dust. Journal of Materials in Civil Engineering, 749-757.