تاثیر زیست محیطی افزودن زئولیت و خاک‌اره بر مقاومت تک‌محوری خاک ماسه‌ای تثبیت‌شده با سیمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه مهندسی عمران/ دانشگاه صنعتی قم

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

3 دانش آموخته/ دانشگاه صنعتی قم

4 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم

چکیده

امروزه با گسترش شهرنشینی، احداث روسازی بر روی خاک بستر سست و ضعیف در برخی مناطق امری اجتناب‌ناپذیر است. یکی از روش‌های مرسوم و کم‌هزینه جهت بهبود خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ماسه‌ای، تثبیت آن به‌وسیله مصالحی مانند آهک و سیمان است. با توجه به آلودگی‌های ‌زیست‌محیطی حاصل از تولید و مصرف سیمان، استفاده از آن همچنان در پروژه‌های عمرانی از ارکان اصلی به‌حساب می‌آید. از طرفی انباشت مواد زائد در محیط‌زیست و لزوم دفن آن‌ها در لندفیل‌ها یکی از مشکلات جامعه است. به‌همین دلیل این پژوهش به‌دنبال یافتن راه‌حلی برای کاهش مصرف سیمان و همچنین استفاده از مواد زائدی مانند خاک‌اره در بهسازی خاک است. به‌منظور بررسی تاثیر افزودن زئولیت و خاک‌اره بر مقاومت تک‌محوری (UCS) خاک ماسه‌ای، مقادیر 4% وزنی سیمان، مقادیر 0، 1، 3 و 5 درصد پودر و الیاف خاک‌اره و مقادیر 0، 10، 30 و 50 درصد جایگزینی زئولیت در زمان عمل‌آوری 7، 14 و 28 روز استفاده شده است. طبق نتایج آزمایش تراکم با افزودن زئولیت و خاک‌اره، رطوبت بهینه خاک افزایش و وزن مخصوص خشک خاک کاهش یافته است. همچنین طبق نتایج آزمایش تک‌محوری، میزان بهینه جایگزینی زئولیت به‌جای سیمان در خاک ماسه‌ای، 30% به‌دست آمده است و با افزایش میزان زئولیت، کرنش گسیختگی نمونه‌ها افزایش یافته است. از طرفی مقاومت تک‌محوری نمونه‌ها با افزودن 3% پودر خاک‌اره و 1% الیاف خاک‌اره به بیشینه مقدار خود می‌رسد. همچنین کرنش گسیختگی نمونه‌ها با افزایش میزان خاک‌اره افزایش یافته است. نتایج آزمایش‌ها نشان از تاثیر بیشتر الیاف خاک‌اره نسبت به پودر خاک‌اره در بهسازی خاک بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Environmental Effect of Adding Zeolite and Sawdust on the Unconfined Strength of Stabilized Sandy Soil by Cement

نویسندگان [English]

  • Abdolreza Karimi 1
  • Reza Yousefi 2
  • Amir Abbas Amooei 3
  • Masoud Amelsakhi 4
1 Member of Civil Engineering/ Qom University of Technology (QUT)
2 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Qom University of Technology, Qom, Iran
3 Qom University of Technology (QUT)
4 Civil Engineering department, Faculty of Engineering, Qom University of Technology
چکیده [English]

Nowadays unlike decades ago, environment plays decisive role for using materials in construction. For example, one considerable part in a project is exploring environmental aspects as a preparatory topic. Chemicals such as cement have been used for decades in construction projects, however chemicals will lead to health catastrophe for both environment and human consequently. One considerable hitches in human life is waste materials such as sawdust which will jeopardise environment. One solution to alleviate these problems is using wastes in construction projects as substitution for cement. In this research, sawdust and zeolite were used to decrease cement use on sandy soil's improvement. Amount of materials are as follows: 4% cement (base on main soil weight), 0,1,3 and 5 % sawdust with two different sizes include powder and fibers (as supersede by cement) and 0, 10, 30 and 50 % zeolite as a supersede by cement. Results showed that zeolite and sawdust increase OMC but decrease MDD. Zeolite meets its optimum in 30% and powdered and fibrous sawdust in 3 and 1% subsequently. Finally, rupture strain will experience a sharp increase by enhancing amount of sawdust. Overall it can be concluded that longer sawdust is more effective than short one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sandy soil
  • zeolite
  • sawdust
  • Portland cement
  • unconfined compressive strength (UCS)