ارزیابی تأثیر تزریق یون کلسیم بر مقاومت مکانیکی خاک های ریزدانه

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 4، شماره 3 - شماره پیاپی 15، 1394، صفحه 25-38   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v4i3.40157

نویسندگان

رحیم کاظمی^* ؛ محمد هادی داودی

پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

روش های مختلفی برای تثبیت توده های طبیعی نا پایدار وجود دارد. یکی از این روش ها افزایش پارامتر های مقاومتی خاک از طریق اصلاح کاتیونی و به روش افزودن محلول اشباع آهک تحت نیروی ثقل به خاک است. این تحقیق به ارزیابی تأثیر میزان یون کلسیم مصرف شده بر مقاومت تک محوری خاک رسی تثبیت شده با محلول اشباع آهک پرداخته است. 15 نمونه خاک با شرایط یکسان آماده شد و به مدت زمان مشابه تحت جریان محلول اشباع آهک قرار گرفت. سپس در دسته های سه تایی و در محفظه مخصوصی به لحاظ رطوبت و دما در دوره های زمانی3، 7، 28 و 60 روزه، نگهداری و سپس مورد آزمایش مقاومت فشاری تک محوری قرار گرفتند. سه نمونه فقط تحت جریان نفوذ آب قرار داده شد و از نتایج آن به عنوان نمونه شاهد استفاده گردید. با اندازه گیری میزان یون کلسیم موجود در نمونه، قبل و بعد از اصلاح، میزان یون کلسیم ترکیب شده، به دست آمد. حداقل یون کلسیم لازم برای افزایش قابل توجه مقاومت خاک، برای نمونه های دسته سه روزه و معادل 32 میلی گرم در لیتر با مقاومت نظیر 180 درصد به‌دست‌آمده است. حداکثر یون کلسیم جذب شده مربوط به نمونه های با دوره عمل آوری 28 روزه است که معادل 47 میلی گرم در لیتر و حداکثر مقاومت نظیر آن، معادل افزایش 436 درصد نسبت به نمونه شاهد به‌دست‌آمده است. حداکثر مصرف در دوره تزریق 28 روزه و عدم تغییر فاحش مصرف یون کلسیم بعدازآن، نشان دهنده آستانه میزان مؤثر یون کلسیم مورد نیاز برای دست یابی به حداکثر مقاومت است. همچنین نتیجه گیری شد که مؤثرترین مدت تزریق در فرآیند افزایش مقاومت خاک با محلول اشباع آهک، 28 روز است. همچنین مشاهده شد که نمونه های با زمان عمل آوری طولانی تر و میزان کلسیم دریافت شده بیشتر، رفتاری مشابه به رفتار سنگ از خود نشان دادند و کمترین میزان کرنش متناظر مقاومت فشاری، به میزان 2 درصد تغییر شکل نسبی، را در زمان گسیختگی از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

مقاومت فشاری تک‌محوری؛ زمان نگهداشت؛ یون کلسیم؛ تثبیت خاک

مراجع