استفاده از ضایعات فولاد بعنوان مصالح سنگی دانه‌ای در ستونهای سنگی به همراه ژئوتکستایل در راستای توسعه پایدار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 ازاد اسلامی

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مواد پرکننده ستون‌ها عموماً ماسه، شن یا سنگ خرد شده است که گاهی به آنها ستون‌های سنگی و یا ستون‌های شنی نیز گفته می‌شود. اجرای این سیستم به طور گسترده در مهندسی ژئوتکنیک برای افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست و تسریع یکپارچگی استفاده می‌شود. استفاده از ضایعات صنعتی مانند سرباره فولاد در تثبیت خاک می تواند یک تکنیک سازگار با محیط زیست، توسعه پایدار و مقرون به صرفه برای دفع مواد زائد جامد باشد. بررسی‌ها نشان می دهد که مطالعات زیادی در مورد ظرفیت باربری و نشست زمین‌های بهبود یافته با ستون‌های سنگی با یا بدون پوشش ژئوسنتتیک انجام شده است. با این حال، تعداد بسیار محدودی از مطالعات پیرامون ستون‌های سنگی معمولی و ستون‌های سرباره فولادی با یا بدون محصورشدگی و پوشش ژئوسنتتیک در آزمایشگاه ها تحت بارگذاری جانبی بررسی شده اند. در این مقاله، ظرفیت بار جانبی محیط‌های ماسه-ستون دانه‌ای سرباره فولادی با استفاده از دستگاه آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر نوع مصالح ستون (سرباره فولاد و ماسه)، قطر ستون و تغییر نوع پوشش ژئوسنتتیکی بر پارامترهای مقاومت برشی کامپوزیت‌های ماسه-ستون بررسی شده است. نتایج تجربی اثربخشی استفاده از ستون‌های سرباره فولادی را برای بهبود عملکرد باربری جانبی ماسه نشان می‌دهد، به صورتی که با افزایش قطر ستون در محیط ماسه از 5 به 25 سانتیمتر، درصد افزایش تنش ماکزیمم 20 تا 70 درصد و همچنین درصد افزایش زاویه اصطکاک داخلی 200 تا 800 درصد نسبت به محیط ماسه بدون ستون سرباره ای مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Utilization of steel waste as granular stone materials in stone columns along with geotextile in the direction of sustainable development

نویسندگان [English]

  • Rezaei-Hoseinabadi Mohamad Javad 1
  • Meysam Bayat 1
  • bahram nadi 2
  • Arezoo Rahimi 3
1 Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 azad eslami
3 Department of Civil Engineering, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

The filling material of the columns is generally sand, gravel or crushed stone which are sometimes called stone columns or gravel columns. The implementation of this system is widely used in geotechnical engineering to increase bearing capacity, reduce settlement and accelerate integration. The use of industrial wastes such as steel slag in soil stabilization can be an environmentally friendly, sustainable and cost-effective technique for solid waste disposal. There are many studies which have been conducted on the bearing capacity and settlement of improved soils with stone columns with or without geosynthetic. However, a very limited number of studies on conventional stone columns and steel slag columns with or without confinement and geosynthetic under lateral loading have been investigated. In this paper, the lateral load capacity of steel slag granular column-sand environments has been investigated using a large-scale direct shear test device. The effects of column material type (steel slag and sand), column diameter and the type of geosynthetic on the shear strength parameters of column-sand composites have been investigated. The experimental results show the effectiveness of using steel slag columns to improve the lateral load performance of sand. The results indicate that the maximum stress increases by 20 to 70% and the internal friction angle increases by 200 to 800% compared to the sand without slag column with increasing the diameter of the column from 5 to 25 cm, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lateral load capacity
  • stone and slag column
  • geotextile
  • shear strength
  • large-scale direct shear test