بررسی تاثیر اندازه ذرات ماسه بر مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته خاک بهسازی شده با آهک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

3 گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز- ایران.

4 گروه مهندسی خاکشناسی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان -اهواز- ایران

چکیده

استفاده از مواد افزودنی موجب بهبود خصوصیات مکانیکی خاکهای مورد استفاده در پروژه های عمرانی مانند احداث کانال‌های آبیاری می شود. در این میان، در سالیان اخیر، موادی مانند ماسه علاوه بر افزایش مقاومت خاک، با طبیعت سازگار می باشند. از این رو استفاده از ماسه در ساخت شبکه های آبیاری گسترش یافته است. در تحقیق حاضر تاثیر اندازه و مقدار ماسه بر خصوصیات مقاومتی خاک‌های تثبیت شده با آهک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا خاک‌ موردنظر برای تعیین نسبت بهینه آهک با درصدهای مختلفی از آهک مخلوط شده و تحت آزمایش‌ مقاومت فشاری قرار گرفت. نسبت بهینه آهک به منظور ایجاد بیشترین مقاومت فشاری برابر 7 درصد تعیین شد. سپس با سه اندازه ماسه درشت ( D50= 1.4 mm)، متوسط (D50= 0.45 mm ) و ریز ( D50= 0.22 mm) با سه مقدار 5، 10 و 15 درصد و افزودن به مخلوط خاک-آهک در مجموع 10 تیمار آزمایشی تهیه شده که در سه تکرار برای سه دوره 7، 14 و 28 روزه مورد آزمایش مقاومت فشاری قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که افزودن ماسه درشت به میزان 5 درصد به مخلوط خاک-آهک باعث افزایش مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته به میزان متوسط به ترتیب برابر 13 درصد و 16 درصد برای 3 دوره نگهداری می‌شود. همچنین افزودن ماسه‌های ریز و متوسط منجر به کاهش مقاومت و مدول الاستیسیته مخلوط خاک-آهک می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of sand grain size on compressive strength and elasticity module of lime-treated soil

نویسندگان [English]

  • Ghasem Ka'ab Omeir Ka'ab Omeir 1
  • Amir Naserin 2
  • mehdi Daryaee 3
  • Mohammad reza Ansari 4
1 Department of Water Engineering Department, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan
2 Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Rural Development, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan
3 Department of hydraulic structures, Faculty of water sciences engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz. Iran.
4 Department of Soil Engineering, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan-ahvaz-Iran.
چکیده [English]

Using additives can improve the mechanical properties of soils of construction projects such as irrigation canals. The materials such as sand, in addition to improving soil conditions, are compatible with the environment. So, in recent decades, the utilization of sandy soils in the construct of irrigation networks has been extended. In this study, the effect of size and amount of sand on the strength characteristics of lime treated soils. In this way, at first, to determine the best soil-lime mixture, the soil was mixed by different amount of lime and unconfined compressive strength of these has been investigated. The highest unconfined compressive strength was achieved by adding 7 percent lime to the soil. Then, a set of tests conducted on coarse (D50= 1.4 mm), medium (D50= 0.45 mm) and fine (D50= 0.22 mm) and by applying 5, 10 and 15 percent of sand to lime-clay mixture in three replicates. The unconfined compressive strength was performed on the specimen at curing time of 7, 14 and 28 days. Results showed that adding 5 percent of coarse sand to clay–lime mixture can increase compressive strength and elasticity module about 13 percent and 16 percent, respectively, on average. In addition, adding medium and fine sands can cause to deteriorate soil’s strength and elasticity module.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clayey soil
  • lime
  • Sand
  • Compressive strength
  • elasticity module
دریایی،م و کاشفی پور، م. 1390. بررسی تاثیر ماسه بادی و آهک بر روی خصوصیات مقاومتی خاکهای رسی. نشریه آب و خاک.  25. 2: 230-239.

قبادی،م.ح.، بابازاده،ر و عبدی،ی. 1391. بهسازی خصوصیات زمین شناسی مهندسی خاک­های ریزدانه منطقه سد اکباتان همدان با استفاده از آهک. یافته های نوین زمین شناسی کاربردی. 6. 12: 1-8.

نوروزیان،ک.، عباسی.ن. و  عابدی کوپایی، ج. 1393. استفاده از خاکستر لجن فاضلاب برای بهبود خواص مهندسی خاک­های رسی در سازه های آبی. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. 15. 4: 93-108.

Asgari, M.R., Baghbanzadeh Dezfuli, A. and Bayat, M., 2015. Experimental study on stabilization of a low plasticity clayey soil with cement/lime. Arab Journal GeoSciences, pp.1439-1452.

Bowles, J., 1992. Engineering properties of soils and their measurement, McGraw-Hill publication, 4th ed.

Chen, L. and Lin, D.F., 2009. Stabilization treatment of soft subgrade soil by sewage sludge ash and cement. Journal of Hazardous Materials 162, pp.321–327.

Estabragh, A.R., Khatibi, M. and Javadi, A.A., 2015. Effect of Cement on Treatment of a Clay Soil Contaminated with Glycerol. Journal of Materials in Civil Engineering, pp.1-10.

McDowell, C., 1959. Stabilization of Soils with Lime, Lime-Flyash, and Other Lime Reactive Materials. In Highway Research Board Bulletin, No. 23I, HRB, National Research Council, Washington, pp.60-66.

Maubec, N., Deneele, D. and Ouvrard, G., 2017. Influence of the clay type on the strength evolution of lime treated material. Applied Clay Science 137, pp.107–114.

Pourakbar, Sh., Asadi, A. Huat, B.K.and Fasihnikoutalab, M.H., 2015. Stabilization of clayey soil using ultrafine palm oil fuel ash (POFA) and cement Transportation Geotechnics. 3, pp.24–35.

Roohbakhshan, A. and Kalantari, B., 2016. Stabilization of Clayey Soil with Lime and Waste Stone Powder. Amirkabir Journal of Civil and Environmental Engineering, 48(4), pp. 429-438.

Seco. A., Ramírez, f. Miqueleiz, l. and García, b., 2011. Stabilization of expansive soils for use in construction. Appl. Clay Sci. 51, pp.348-352.

Zhang, Ji-ru. and Xing, c., 2002. Stabilization of expansive soil by lime and fly ash, Journal. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Edu, 17(4), Pp.73-77.