جاده

جاده

ارزیابی بهبود مقاومت خاک‌های مارنی تثبیت شده با نانوسیلیس توسط سیمان و آهک (مطالعه موردی: خاک مارن اطراف شهر کازرون)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران و معماری، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران
چکیده
در دنیای پر رقابت امروز، بهسازی شیمیایی خاک با استفاده از آهک و نانوسیلیس به دلیل بهبود ویژگی­های ژئوتکنیکی و همچنین فرآیند تثبیت برای طولانی مدت مورد استقبال قرار گرفته است. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی ریزساختاری و مشخصات ژئوتکنیکی خاک­های مارن و ارائه راهکار برای بهبود خواص و خصوصیات مهندسی این خاکها است. در این راستا تاثیر افزودنی آهک و ترکیب آهک و نانوسیلیس بر ویژگیهای ریزساختاری و ژئوتکنیکی خاک بررسی شد. پس از اخذ نمونه‌های خاک مارنی اطراف شهر کازرون نمونهها به آزمایشگاه منتقل شده به منظور تعیین ویژگی فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی و رده­بندی خاک، حدود اتربرگ، تراکم و مقاومت فشاری محدود نشده روی خاک مبنا انجام شد. تثبیت خاک مارنی توسط افزودنی آهک و نانوکامپوزیت با درصدهای مختلف وزن خشک خاک توسط آزمایش مقاومت تکمحوری ارزیابی شد. نمونههای لازم با نسبت­های مختلف سیمان و میکروسیلیس در رطوبت بهینه تهیه و بعد از عمل آوری تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده (UCS)، آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا و PH قرار گرفت. آزمایش تعیین حدود اتربرگ بعد از چند روز عمل آوری بر روی ترکیب­های مختلف خاک- آهک- نانوسیلیس انجام شد. نتایج آزمایشات نشان داد، که با اضافه نمودن 3% نـانوسیلیس و 4% آهک برای پارامتر چسبندگی و همچنین با اضافه کردن
 1% نانوسیلیس و 2% آهک برای پارامتر زاویـه اصطکاک داخلی مقدار بهینه افزودنی حاصل شد. حضور نانوسیلیس در سیستم
خاک-آهک، منجر به توزیع یکنواخت ترکیبات کلسیم سیلیکات هیدراته در خاک شد.
کلیدواژه‌ها

-ترابی کاوه، مهدی و حیدری، 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.
-عساکره، عادل، امیری، محمد، و زارعی، حلیمه (1398). مطالعه ریزساختاری تثبیت خاک مارن جنوب با استفاده از آهک و نانوسیلیس. مهندسی عمران (فنی و مهندسی مدرس)، 19(3­)، 122-111.
-فخاریان، هوتن و بهادری، هادی و پیرخراطی، حسین (1392). تاثیر ژل میکروسیلیس در تثبیت خاک مارن، هفتمین کنگره‌ ملی مهندسی عمران، زاهدان.
-امیری، آرش­، عساکره عادل و آتشپوش حسین (1399). بررسی مقاومت و ساختار خاک­های مارنی تثبیت شده با سیمان و نانوسیلیس، نشریه زمین شناسی مهندسی جلد چهارم، شماره 1، بهار. 52-29.
-عساکره، عادل، امیری، محمد، و بحرینی، ریحانه السادات (1400). بررسی بزرگ ساختاری و ریزساختاری تاثیر آب دریا بر فرآیند تثبیت خاک­های رسی با آهک و نانوسیلیس. مهندسی عمران امیرکبیر (امیرکبیر)، 53(2 )، 686-675.
-Ismeik, M., Shaqour, F., & Hasan, S. E. (2021). Geotechnical evaluation of clayey soils amended with cement kiln dust during freeze-thaw cycling. Arabian Journal of Geosciences, 14(19), 1-14.
-Mirzababaei M, Karimiazar J, Sharifi Teshnizi E, Arjmandzadeh R, Bahmani SH. Effect of Nano-Additives on the Strength and Durability Characteristics of Marl. Minerals. 2021; 11(10):1119.
-Kakavand, A., & Dabiri, R. (2018). Experimental study of applying colloidal nano Silica in improving sand-silt mixtures. International Journal of Nano Dimension, 9(4), 357-373.‏
-Ali Ghorbani, Hadi Hasanzadehshooiili, Mostafa Mohammadi, Fariborz Sianati, Mahdi Salimi, Lukasz Sadowski, Jacek Szymanowski (2019). Effect of Selected Nanospheres on the Mechanical Strength of Lime-Stabilized High-Plasticity Clay Soils", Advances in Civil Engineering, Vol. Article ID 4257530.
-Rajabi, A. M., Ardakani, S. B., & Abdollahi, A. H. (2021). The effect of nano-iron oxide on the strength and consolidation parameters of a clay soil: an experimental study. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 45(3), 1759-1768.‏
-Khemissa Mohamed, Mahamedi Abdelkrim, 2014, Cement and lime mixture stabilization of an expansive overconsolidated clay Applied Clay Science Publisher: Elsevier .
-Charles Lucian. (2012). Stress-Strain Behaviours of Two Stage Lime-Cement Treated Expansive Soils. J. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). 4405-4409.
-Azadegan.Omid.Yaghoubi, Javad.Pourebrahim, G.R (2010).  Effect of Completely Dried Materials in Natural Condition on Mechanical Properties of Lime/Cement Treated Soils. (EJGE).