تاثير در صد آهك در مقاومت فشاري خاك رس(1)
چكيده
خاكهاي ريزدانه رسي با توجه به حضور
گسترده اي كه در سطح كشورمان دارند ، مشكلات زيادي را در پايداري بستر
پروژه ه هاي عمراني ايجاد كرده اندكه نيازمندتثبيت قبل ازساخت و سازبوده
است.براي تثبيت خاك از مواد تثبيت كننده مختلفي نظير سيمان،آهك ،قير،كلرور
كلسيم يا سديم استفاده مي شود.
انتخاب نوع ماده تثبيت كننده به عوامل
زيادي از قبيل جنس خاك،شرايط جوي منطقه،وفور و سهولت استفاده در خاك، ميزان
بارگذاري و بهره برداري و نوع كاربرد و هزينه عمليات بستگي دارد.تثبيت خاك
عمدتابه دلايل زير انجام ميشود
١-بهبود مشخصات فني خاكها ٢-اصلاح خاكهاي نرم و كم مقاومت
٣-تثبيت خاك ،كاهش رطوبت و يا كاهش گرد و خاك ٤-بازسازي رو سازيهاي فرسوده شده راهها و غيره.
آنچه در اين مقاله مورد ارزيابي قرار مي
گيرد تاثير افزودن آهك به خاك رس است كه از طريق آزمايش مقاومت فشاري
محدود نشده (تك محوری) مورد مطالعه قرار مي گيرد. نتايج حاصله از آزمايشها و
مطالعات تاثير فوق العاده آهك بر مقاومت خاك رس بوده است كه با توجه به درصدمورد استفاده از لحاظ اقتصادي در پروژه هاي عمراني مقرون به صرفه خواهد بود.
واژه هاي كليدي :اصلاح خاك رس ،تاثير آهك ،مقاومت فشاري
١-مقدمه
يكي از مؤثرترين روشهاي بهبود كيفي
مشخصات فني خاكهاي رسي كه استفاده از آن متداول است بهره گيري از آهك مي
باشد. تثبيت خاك رس بوسيله آهك به معناي تركيب و مخلوط كردن آهك با رطوبت
بهينه به صورت هيدروكسيد كلسيم (آهك شكفته و يا آهك زنده ) با خاك رس و
متراكم كردن اين مخلوط است،كه عمل تثبيت خاك رس به علت واكنشهاي شيميايي رس
و آهك مي باشد و اصولا آهك با بيشتر
خاكهاي رسي داراي خواص خميري بالا واكنش شيميايي خوبي خواهد داشت.
متداولترين آهكي كه معمولا براي پايدار
نمودن خاكهاي ريز دانه مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از: آهك
شكفتهca(Oh)2 ، آهك شكفته دولوميتي(ca(oh)2.mgo) آهك زنده و آهك زنده
دولوميتی،
فرآيند تثبيت خاك رس با آهك مشابه تثبيت
با سيمان است با اين تفاوت كه آهك در تثبيت خاكهاي دانه اي ،بدون رس و
محتوي مواد آلي (مواد آلي باعث كند شدن هيدراسيون مي شوند) بي تاثير است.
در اين تحقيق آهك مورد استفاده به صورت
پودر،نشكفته و عبوري از الك نمره 40 به میزان 0-14 درصد بوده و همچنين خاك
رس مورد استفاده از نوع معمولي مورد مصرف كارهاي عمراني و عبوري از الك
نمره ٤٠ بوده است.
٢-انواع واكنشهاي خاك رس و آهك
وقتي آهك به خاك رس اضافه مي شود،واكنشهاي متعددي در آن ايجاد مي شود كه عبارتند از :
واكنش تبادل كاتيونها :
تقريبا تمامي خاكهاي ريزدانه وقتي با
آهك و آب مخلوط مي شوند طي مدت زمان كوتاهي واكنش تبادل كاتيوني را نشان مي
دهند.در اين واكنش، كاتيونهاي قابل تبادل خاك رس (كاتيونهاي تك ظرفيتي) با
كاتيونهاي آهك جايگزين مي شوند.
واكنش پوزولاني :
اين واكنش باعث افزايش چشمگير مقاومت در تركيبات خاك رس و آهك مي شودو تابع زمان مي باشد.
واكنش كربناسيون:
در اين واكنش آهك با گاز كربنيك هوا
تركيب شده و باعث مي شود كه آهك به حالت غير فعال سنگ آهك باز گردد.با توجه
به زمان انجام واكنشهاي شيميايي فوق الذكر در زمانهاي ٢٨،١٤ و ٦٠ روز و
دراز مدت خواص مكانيكي ترقي يابنده اي مي توان از مخلوطهاي رسي آهك دار
انتظار داشت.
٣-تهيه نمونه ها
نمونه ها در سه لايه،كه هرلايه با ٢٥
ضربه متراكم شده ، با در صد رطوبت بهينه تهيه مي شود . درصدهاي آهك به صورت
0،6،10،14 درصد بوده زمانهاي عمل آوري نمونه ها طبق برنامه زمان بندي صفر
روز ، ١٤ روز ، ٢٨ روز ، و ٦٠ روز ودر دماي معمولي اتاق بوده كه پس از
پايان زمان مورد نظر، آزمايش مقاومت فشاري بر روي آنها انجام شده است.
براي جلوگيري از خشك شدن نمونه ها در طي
مدت زمان عمل آوري هر نمونه را داخل سلفون پيچانده و در داخل ظرف آب قرار
داده شده است .علاوه بر زمانهاي فوق نمونه ها يي هم در داخل آب جوش در دماي
١٠٠ درجه سانتيگراد و به مدت ٨ ساعت جوشانيده وبه عنوان نتايج زود رس مورد
آزمايش قرار گرفته اند .
٤-نتايج حاصل ازمصرف آهك در خاك رس
از عوامل اصلي افزا يش مقاومت نمونه ها ،
زمان عمل آوري است كه باعث تكميل شدن واكنشهاي پوزلاني و فعل و انفعالات
شيميايي بين آهك و خاك رس مي باشد . درنمودارهاي 4-1 تا 4-4 تاثير زمان عمل
آوري بر روي مقاومت فشاري تك محوري نشان داده شده است .
به نقل از: moein-omran.blogfa
افزودنی تبدیل گچ به سیمان
+ نوشته شده در ساعت توسط مقالات مهندسی عمران و معماری