جاده

جاده

مروری براستفاده از خاکستر بادی برای تثبیت خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
2 ش آموخته کارشناسی، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر،ایران
چکیده
استفاده از مواد ضایعاتی کارخانجات و صنایع مختلف در خاک با هدف بهبود خصوصیات مهندسی، از جمله روشهای مورد توجه جدید در این زمینه است. خاکستر بادی محصولی فرعی مهمی از نیروگاه های سوخت زغالسنگ یا از حرارت دادن ضایعات برخی کارخانه ها نیز بدست می آید که دارای خاصیت پوزولانی مناسبی بوده و در پروژههای ساختمانی جهت استفاده در بتن و در پروژه های ژئوتکنیکی برای تثبیت خاک کاربرد دارد. در این تحقیق مروری، از نوعی خاکستر بادی((fly ash با خصوصیات شیمیایی متفاوت نسبت به دیگر مطالعه های مرتبط با هدف بهسازی خاک دانه ای موجود در مناطق مرکزی ایران استفاده شده است. آزمایش تراکم، نفوذپذیری و نسبت باربری کالیفرنیا (California Bearing Ratio) بر روی نمونه ها با درصدهای متفاوت از خاکستر بادی با یا بدون آهک در مدت زمان های متفاوت عمل آوری انجام گرفته است. مطابق نتایج تحقیق می توان بیان کرد که با اضافه شدن خاکستر بادی تا 20 درصد در خاک ماسه ای بدون آهک، باعث افزایش بیشتری در وزن مخصوص خشک حداکثر می شود و این مقدار با وجود 10 درصد آهک به مقدار 10 درصد کاهش می یابد. اصلاح خواص مکانیکی خاک مخلوط شده با خاکستربادی یا خاک به تنهایی,در بخشی می تواند به از دست دادن -رطوبت نمونه در طول مدت بهبودی وابسته باشد.
کلیدواژه‌ها

- بیات، میثم و بحرینیان، سید محمدحسین (1399). تأثیر خاکستر بادی و آهک بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ماسه­ای. نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران. 13(2)، 95-85.
-ایران دوست، فرهاد، جوادین، سید ادریس (1389). تکنولوژی بتن و آزمایشگاه همراه با طرح اختلاطشهر اشوب.
- ترابی کاوه، مهدی وحیدری، علی (1398). ارزیابی ویژگیهای مهندسی خاک­های مارنی تثبیت شده توسط آهک و نانوکامپوزیت (مطالعه موردی: خاک مارنی منطقه سنقر). نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران. 12(2)، 69-55.
-روشندل ،پ.، (1378). بررسی روش­های مختلف تثبیت خاک و مصالح سنگی روسازی راه. ژئوتکنیک و مقاومت مصالح، شماره 83.
-نجفی، الف.، مهدیزاده، ح. (1393). بررسی و مطالعه مواد شیمیایی تثبیت کننده خاک­های نرم­، کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تریبت دبیر شهید رجائی تهران، ایران،12و13 آذر.
-فرخی­، فرهنگ، حسینی، سید مهدیس، دوستی، مجید (1393). استفاده ازخاکستربادی با آهک فراوان برای اصلاح خاک رس. اولین کنگره ملی مهندسی ساخت و ارزیابی پروژه­های عمرانی­.
-بنده زاده، ا­مید، داودی، محمد هادی، استانه، محمد فرید. (1389). بررسی عامل زمان و درصد مخلوط آهک و خاکستر بادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی خاک ریزدانه­. چهارمین همایش بین­المللی. عمران مدرس­. دوره یازدهم­. شماره 3.
-باقرپور، ایمان. (1381). تثبیت خاک­های ریزدانه به وسیله افزودن میکروسیلیکا به همراه آهک یا سیمان. پایان نامه کارشناسی ارشد­، دانشگاه مازندران.
-باقریان، ابوالقاسم.(1382). تثبیت بستر راه­­های مازندران با استفاده از آهک و خاکستر پوسته برنج. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه مازندران.
-طاحونی، شاهپور. (1373). اصول مهندسی ژئوتکنیک. جلد دوم، انتشارات دانشگاه امیر کبیر.
-هاشمی طباطبایی، سعید. (1386). استفاده از آهک جهت بهسازی خواص مقاومتی و تغییر شکل خاک­های ریزدانه­. مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.
 -فرح بخش، سدید، حق بین، مریم، اقبالی. امیر حسین (1398). تاثیر افزودن آهک و خاکستر بادی بر مقاومت تک محوری خاک­های سیلتی. نشریه نخبگان علوم مهندسی­. جلد4. شماره2.
-داس، براجا . (1389). اصول مهندسی ژئوتکنیک (چاپ چهاردهم­). تهران:  مؤسسه انتشاراتی پارس آئین. جلد دوم­، مهندسی پی، ترجمه طاحونی.
- بهنیا، کامبیز، طباطبایی، ابوالحسن (1378). مکانیک خاک (چاپ یازدهم). موسسه انتشارات وچاپ دانشگاه تهران.
-هاشمی طبابایی، سعید، اقایی ارایی. عطا (1378). مقایسه تاثیر اهک زنده و شکفته بر ویژگی­های ژئوتکنیکی خاک اصلاح شده. نشریه علوم زمین، سال هفدهم، شماره 67.
-Amu, Olugbenga O., Oluwole Fakunle Bamisaye, and Iyiola Akanmu Komolafe. (2011). The suitability and lime stabilization requirement of some lateritic soil samples as pavement. Int. J. Pure Appl. Sci. Technol 2, No. 1, 29-46.
-Diamond, Sidney, and Earl B. Kinter. (1965). Mechanisms of soil-lime stabilization.  Highway Research Record 92, 83-102.
-Kaniraj, Shenbaga R., and Vasant G. Havanagi.  (2001). Behavior of cement-stabilized fiber-reinforced fly ash-soil mixtures. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering127, No. 7, 574-584.
-Kumpiene, Jurate, Anders Lagerkvist, and Christian Maurice.  (2007). Stabilization of Pb-and Cu-contaminated soil using coal fly ash and peat. Environmental Pollution 145, No. 1, 365-373.
-Collins RJ, Ciesielski SK. Utilization of waste materials in civil engineering constraction. New York: ASCE.
-Pitroda, J. (2013). A study of utilization aspect of stone waste in Indian context. Vol. 2.
-Shen, Weiguo, Mingkai Zhou, and Qinglin Zhao. Study on lime–fly ash–phosphogypsum
binder. (2007). Construction and Building Materials 21, No. 7, 1480-1485.
-Yeheyis, Muluken B., Julie Q. Shang, and Ernest K. Yanful. (2008). Characterization and environmental evaluation of Atikokan coal fly ash for environmental applications. Journal of Environmental Engineering and Science 7, No. 5, 481-498.
-Hausmqnn MR. Engineering principles of ground modification. Singapore, McGraw-Hill.
 -TEAS. Activity report. Ankara; [in Turkish].
-Chu SC, Kao HS. A study of engineering properties of a clay modified by fly ash and slag. In: SharpKD, editor. Fly ash for soil improvement–geotechnical special publication. New York. ASCE.
-Inan G, Sezer A. A review on soil stabilization techniques and materials used. MBGAK proceedings. P. [in Turkish].
-Senol A, Bin-Shafique MdS, Edil TB, Benson CH. Use of class C fly ash for stabilization of soft subgrade. ACE Proceedings.
-Turner JP. Evaluation of western coal fly ashes for stabilization of low volume roads. In: Wasemiller MA, Hoddinott B, editors. Testing soils mixed with waste or recycled materials. ASTM STP.
-Kaniraj S, Havanagi VG. Compressive strength of cement stabilized fly ash-soil mixtures. Cement and Concrete Research.
-Acosta, H. Edil, T., and Benson, C., (2003). Soil stabilization and drying using fly ashGeoengineering Rep.No.03-03, Dept. of civil and environmental engineering, univ. of wisconsin- madison, Madison, wis.
-Bell, F.G., (1988). Stabilization and treatment of clay soils with lime, part 1, Basic principles, Ground Engineering, Vol.21, 10- 15.
-Cokca, E. (2001). Use of class c fly ashes for the stabilization of an expansive soil. J. geotech. Geoenviron. Eng. 127, 7, 568-573.
-Mackennon, JT. (1994). Method for stabilizing clay bearing soils by addition of silica and lim international application published under the patent coomeration treaty, publication Number: wo 94/06884.
-Ghiasi, V., & madah, S. (2022). Investigation of increasing shear strength of dispersive clays using additives. Road.
doi: 10.22034/road.2022.324512.2023
-Ghiasi, V., & Tavagho Hamedani, H. (2022). A review of soil improvement with waste and recycled materials and its impact on soil parameters. Road. doi: 10.22034/road.2022.324228.2019
- Ghiasi, V., & Molaei Tari, P. (2022). Geotechnical design of landfills and solutions for their construction in different soils. Road. doi: 10.22034/road.2022.324326.2020
-Ghiasi, V., & molaei tari, P. (2023). Investigating the potential application of biochar on soil water retention properties (swrc) with different textures in geotechnical engineering structures. Road.doi: 10.22034/road.2023.353589.2073
-Ghiasi, V., & Eskandari, S. (2024). Improvement of Alluvial Soils Using Cement Injection Method. Road32(118), 209-232. doi: 10.22034/road.2022.323689.2016
-Ghiasi, V., & Zakavi, I. (2023). Geosynthetics of Stone Columns- A Review. Road31(117), 143-170.
doi: 10.22034/road.2022.333550.2033
-Ghiasi, V., Haghtalab Joraghani, M., & Rashno, S. (2023). An Overview of Chemical Soil Stabilization Methods. Road31(116), 151-166.doi: 10.22034/road.2022.312705.1988
-Nicholson PG, Kashyap V., Fujii CF. (1994). Lime and fly ash admixture improvement of tropical Hawaiian soils. Transp Res Rec.1440:71
-Sherwood, P. T. Soil Stabilisation with Cement and Lime. (1993). State-of-the-Art Review, HMSO, LondonUK.
-Sezer A., Inan G, Yılmaz HR, Ramyar K. Utilization of a very high lime fly ash for improvement of Izmir clay. Build Environ2006, 41.
-Hausmann, M.R. (1990). Engineering Principles of Ground Modification. McGraw.
-Hill. Book. Inc. Yazici, V., (2004). Stabilization of Expansive Clays Using Granulated Blast Furnace Slag (GBFS).
-GBFS-Lime Combinations and GBFS Cement.
-Rajasekaran, G., (2005). Sulphate Attack and Ettringite Formation in the Lime and Cement Stabilized Marine Clays. Ocean Engineering, Vol. 32.
-Hausmann, M.R., (1990). Engineering Principles of Ground Modification. McGraw‐Hill. Book. Inc. ASTM C618, D422, D421, D4318, D2166 & BS 3892.
-ASTM D618, (2021). Standard Practice for Conditioning Plastics for Testing.
-ASTM D1140, (2017). Standard Test Methods for Amount of Material in Soils Finer Than the No. 200 (75-um) Sieve.
-ASTM D4546-96, (2017). Standard Test Methods for Amount of Material in Soils Finer Than the No. 200 (75-um) Sieve.
-ASTM D3080-98, (2017). Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions.
-ASTM D3080, (2004). Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils under Consolidated Drained.
-ASTM D2166, (2000). Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive soil.
-ASTM C618, (2015). Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete.
-ASTM D422, (2017). Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils.
-ASTM D421, (2017). Standard Practice for Dry Preparation of Soil Samples for Particle-Size (Standard Withdrawn).
-ASTM D4318, (2017). Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.
-ASTM D4218, (2017). Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)).
-BS 3892-1 Pulverized-fuel ash. (1997). Specification for pulverized-fuel ash for use with Portland cement (Withdrawn).