مقایسۀ تأثیر انواع آهک بر فشار و زمان تورم خاک بنتونیت

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 5، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 20، فروردین 1397، صفحه 61-80   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v31i1.54837

نویسندگان

عادل کاظم پور¹؛ محمدسیروس پاکباز^{* 2}؛ ایرج رسولان²

¹دانشگاه شهید چمران

²دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

امروزه باتوجه به وسعت خاک‌های تورمی و همچنین خرابی‌های ناشی از فشارهای حاصل از تورم این خاک‌ها، موجبات انهدام کامل ساختمان‌های سبک، پوشش کانال‌های آبیاری، کف‌سازی‌ها و ترک در پی‌ها را به‌وجود ‌آورده است. در این تحقیق بااستفاده از آزمایش فشار تورم با حجم ثابت تغییرات فشار تورم و زمان فشار تورم نمونه‌های متراکم‌شده از مخلوط خاک‌ بنتونیت با 3% آهک هیدراتۀ صنعتی، آهک زندۀ صنعتی، آهک هیدراتۀ سنتی و آهک زندۀ سنتی در رطوبت 2% الی3% کمتر از رطوبت بهینه در زمان‌های عمل‌آوری 0، 1، 7، 28 و90روزه اندازه‌گیری شد. پس از اندازه‌گیری فشار تورم، باربرداری از نمونه‌ها به دو روش کنترل کرنش و کنترل تنش صورت گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که تأثیر افزودن آهک زنده به بنتونیت در کاهش مقادیر فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان، شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش بیشتر از آهک هیدراته بود. به‌علاوه با افزایش درصد هیدروکسید کلسیم در آهک هیدراته و اکسیدکلسیم در آهک زنده شاخص‌های تورمی ذکرشده در بالا، در نمونه‌ها کاهش یافتند. نمونه‌های تثبیت‌شده با آهک زندۀ سنتی دارای کمترین مقدار شیب فشار تورم ثانویه با زمان بود. شیب فشار تورم ثانویه با زمان نمونه‌های تثبیت‌شده با آهک زندۀ صنعتی کمتر ازآن برای نمونه‌های تثبیت‌شده با آهک هیدراتۀ صنعتی بود. شاخص تورم باربرداری با کنترل کرنش از شاخص تورم باربرداری با کنترل تنش برای کلیۀ نمونه‌ها بزرگ‌تر بود. ضمناً با افزایش زمان عمل‌آوری میزان فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان و شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش همگی نمونه‌ها کاهش یافتند. شیب فشار تورم ثانویه با زمان برای انواع آهکها در زمان عمل‌آوری 90 روزه با هم اختلاف چندانی نداشتند. زمان فشار تورم اولیه پس از 90 روز عمل‌آوری برای آهک هیدراتۀ سنتی کمترین و برای آهک هیدراتۀ صنعتی بیشترین مقدار بود. پس از 90 روز عمل‌آوری شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش برای آهک زندۀ سنتی کمترین و برای آهک هیدراتۀ صنعتی بیشترین مقدار بود.

کلیدواژه‌ها

فشار تورم؛ تورم با حجم ثابت؛ آهک زنده؛ آهک هیدراته؛ تثبیت خاک؛ بنتونیت؛ شاخص تورم؛ کنترل تنش؛ کنترل کرنش؛ تورم ثانویه

سایر فایل های مرتبط با مقاله

5EditNoMarkup.pakbaz.pdf

مراجع

1. Mckeen, R.G., "Field Studies of Airport Pavement on Expansive Clay", proceeding of 4th international conference on Expansive Soils, Denver, Colorado, Vol. 1, Pp. 242-261, (1980).

.2 عسکری، فرج الله.، فاخر، علی، «تورم و واگرایی خاک‌ها از دید مهندس ژئوتکنیک»، واحد انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه تهران، 1372.

3. Jones, D. E. and Holts, W. G. "Expansive Soil- the Hidden Disaster", Civil Engineering, ASCE, 43, Pp. 49-51, (1973).

4. Pakbaz , M. S. and Farzi, M. "With Comparison of The Effect of Mixing Methods (Dry vs. Wet) On Mechanical and Hydraulic Properties of Treated Soil Cement or Lime", Journal of Applied Clay Science, 105-106 (2015), Pp. 156-169.

5. Mitchelle , J. K. "Soil Improvement- state – of – the art Report", Proc., 10th Int. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engr., Stockholm, Sweden (1981), Pp. 509-565.

6. Consoli, N. C., Lopes, L.D.S., Prietto, P.D.M., Festugato, L. and Cruz, R.C. "Variabales Controlling Stiffness and Strength of Lime-stabilized Soils", Journal of Geotech and Geoenvir. Engr., Vol. 137 (2011), No. 6, Pp. 628-632.

7. Tran, T. D., Cui, Y. J. , Tang, A. M. , Audiguier, M. and Cojean, R. "Effect of Lime Treatment on the Microstructure and Hydraulic Conductivity of Hericourt Clay", Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Vol. 6 (2014), Issue 5, Oct. 2014; Pp. 399-404.

8. Al-Mukhtar, M., Lasledj, A. and Alcover, T.F. "Behavior and Mineralogy Changes in Lime– treated Expansive Soil at 20 C. Journal of Applied Clay Science, vol. 50 (2010), Issue 2, Pp. 191-198.

9. Wang, W. , Kong, L. and Zhao, C. "Dynamic Characteristics of Lime– treated Expansive Soil under Cyclic Loading", Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Vol. 4, Issue 4, Dec. 2012, Pp. 352-359.

10. Sherwood, P., "Soil Stabilization with Cement and Lime", Transport Research Laboratory, HMSO Publication Centre, 153p, (1993).

11 . هاشمی طباطبایی، سعید، آقایی آرایی، عطاء، «مقایسۀ تأثیر آهک زنده و شکفته بر ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک اصلاح شده»، نشریۀ علوم زمین، ش.67، صص. 14-21، (1387).

12. Wild, S., Kinuthia, J. M., Robinson, R. B. and Humphreys, I., "Effects of Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) on the Strength and Swelling Properties of Lime-Stabilized Kaolinite in the Presence of Sulphates", ClayMinerals, Vol. 31, No. 3, pp. 423-433, (1996).

13. Huat, B. B. K., "Organic and Peat Soil Engineering", Serdang, Malaysia, University Putra Malaysia Press, ( 2004).

14. Leroueil, S. and Bihan, J. P., "Liquid Limits and Fall Cones", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 33, No. 5, pp. 793-798, (1996).

15. Ali Jawaid, S. M., "Stabilization of Organic Soil Using Un-Alaked Lime", proceedings of 4th international conference on civil engineering, sharif university of technology, Tehran, Iran, Vol. 2, pp. 326-333, (1997).

16. Rajasekaran, G., "Sulphate Attack and Ettringite Formation in the Lime and Cement Stabilized Marine Clays", ocean engineering, Vol. 32, No. 55, pp. 1133-1159, (2005).

17. Kumar, A., Walia, B. S. and Bajaj, A., "Influence of Fly Ash, Lime, and Polyester Fibers on Compaction and Strength Properties of Expansive Soil", journal of materials in civil engineering, ASCE, Vol. 19, No. 3, pp. 242-248, (2007).