نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

بررسی اثر الیاف پلی استرو پلی پروپیلن بر رفتار مقاومتی خاک کائولینیت تثبیت‌شده با سیمان درشرایط غوطه وری در آب و کلرید سدیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه آموزشی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 گروه آموزشی عمران ،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
3 گروه مهندسی عمران ،واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
چکیده
کاهش مقاومت خاک‌های رسی تثبیت‌شده در اثر مواجهه با شرایط محیطی، یکی از چالش‌های بهسازی خاک بوده که در این پژوهش، اثر مقدار سیمان و ۱ درصد وزنی ترکیب الیاف پلی‌استر–پلی‌پروپیلن بر مقاومت فشاری و میزان حفظ آن در خاک کائولینیتی تثبیت‌شده با سیمان پرتلند نوع II بررسی شد. نمونه‌ها با ۰، 5/1، 5/2 و ۴ درصد سیمان تهیه و پس از ۲۸ روز عمل‌آوری، در سه وضعیت شامل حالت خشک مرجع، غوطه‌وری در آب مقطر و محلول آب‌نمک ۱ درصد مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقاومت فشاری تک‌محوری (UCS) و شاخص حفظ مقاومت (SRF) تعیین و معنی‌داری اختلاف میان گروه‌ها با استفاده از تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون Tukey HSD بررسی شد. در شرایط خشک، افزایش مقدار سیمان از 5/1 به ۴ درصد، مقاومت نمونه‌های بدون الیاف را حدود ۱53 درصد افزایش داد. همچنین، افزودن ۱ درصد الیاف PES–PP به نمونه حاوی ۴ درصد سیمان، مقاومت فشاری را در حالت خشک حدود ۱5 درصد افزایش داد. پس از غوطه‌وری، مقاومت نمونه حاوی ۴ درصد سیمان و ۱ درصد الیاف در آب مقطر و محلول آب‌نمک به ترتیب به 49/1 و 36/1 مگاپاسکال رسید. نمونه‌های غوطه‌ور در محلول آب‌نمک نسبت به آب مقطر افت 16 درصدی مقاومت را ایجاد کردند. درمجموع، در محدوده ترکیبات بررسی‌شده، استفاده هم‌زمان از ۴ درصد سیمان و ۱ درصد الیاف PES–PP با بیشترین مقاومت اولیه و بهترین میزان حفظ مقاومت پس از مواجهه با شرایط محیطی همراه بود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of the Effect of Polyester and Polypropylene Fibers on the Strength Behavior of Cement-Stabilized Kaolinite Soil Under Water and Sodium Chloride Immersion Conditions

نویسندگان English

Hassan Sharafi 1
zahra Moradpour 2
Hamidreza Akbari 3
1 Dept. of Civil Eng, Univ. of Razi, Kermanshah, Iran
2 Dept. of Civil Eng, Univ. of Razi, Kermanshah, Iran
3 Department of Civil Engineering, Ha.C., Islamic Azad University, Hamedan, Iran.
چکیده English

The reduction in strength of stabilized clayey soils due to environmental exposure is a significant challenge in soil improvement. This study investigated the effect of cement content and a 1% (by weight) blend of polyester-polypropylene fibers on the compressive strength and strength retention of kaolinitic soil stabilized with Type II Portland cement. Specimens were prepared with cement contents of 0%, 1.5%, 2.5%, and 4%. After 28 days of curing, they were evaluated under three conditions: a reference dry state, immersion in distilled water, and immersion in a 1% saline solution. Unconfined Compressive Strength (UCS) and Strength Retention Factor (SRF) were determined, and the statistical significance of differences between groups was assessed using one-way analysis of variance (ANOVA) and the Tukey HSD test. Under dry conditions, increasing the cement content from 1.5% to 4% boosted the strength of fiber-free samples by approximately 153%. Furthermore, adding 1% PES–PP fibers to the sample containing 4% cement increased its dry compressive strength by about 15%. Following immersion, the strength of the sample containing 4% cement and 1% fibers reached 1.49 MPa in distilled water and 1.36 MPa in a saline solution; samples immersed in the saline solution exhibited a 16% reduction in strength compared to those in distilled water. Overall, within the range of compositions investigated, the combined use of 4% cement and 1% PES–PP fibers yielded the highest initial strength and the best strength retention following exposure to environmental conditions.

کلیدواژه‌ها English

Kaolinite
sodium chloride
polyester fibers
polypropylene fibers
Portland cement