بررسی آزمایشگاهی تاثیر افزودنی پودر ولاستونیت بر پتانسیل واگرائی و خصوصیاتِ مکانیکی خاکِ رس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

همچنانکه مشخص است، یکی از خاک‌های مساله دار در پروژه‌های ساختمانی خاک رس واگرا می‌باشد. بنابراین بمنظور کاربرد خاک‌ رس واگرا بایستی آنرا اصلاح و بهسازی نمود. در تحقیق حاضر خصوصیّات ژئوتکنیکی خاک رس واگرا با استفاده از افزودنی پودر ولاستونیت مورد بررسی قرار گرفت. ولاستونیت ماده معدنی، از ترکیبات سنگ آهک می‌باشد که از کانسارهای طبیعی استخراج و در شکل های مختلف از قبیل الیاف، توفال و یا پودر فرآوری و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر روی نمونه‌ها، آزمایش پین‌هول، تراکم، حدود اتربرگ، مقاومت فشاری تک‌محوری و نسبت باربری کالیفرنیا و با مقادیر مختلف ولاستونیت شامل ۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰ درصد وزنی خاک، با زمان های عمل آوری سه و هفت روزه انجام گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که پودر ولاستونیت، علاوه بر افزایش پارامتر های مقاومتی، می‌تواند باعث کاهش پتانسیل واگرایی خاک گردد. اضافه شدن پودر ولاستونیت به خاک، باعث کاهش رطوبت بهینه حدود ۹%، افزایش وزن مخصوص خشک ۶/۱% و کاهش نشانه خمیری خاک حدود ۳۱% گردد. مقاومت نسبت باربری کالیفرنیا نمونه‌ها در حالت اشباع کمتر از نمونه‌های خشک بود. با افزایش درصد افزودنی ولاستونیت تا ۱۰% مقاومت نسبت باربری در حالت خشک حدود ۸۹% و در حالت اشباع ۱۴۱% نسبت به خاک اولیه افزایش می‌یابد. مقاومت فشاری تک محوری نمونه تثبیت شده با ۸% پودر ولاستونیت در مدت زمان ۷ روزه عمل آوری، ۱۸۱ % افزایش یافته و نسبت به سایر نمونه‌ها عملکرد بهتری داشته است. همچنین زمان عمل‌آوری نقش قابل ملاحظه‌ای در تثبیت خاک رس با ولاستونیت دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Wollastonite Powder Effects on Dispersive Potential and Mechanical Properties of Clay

نویسندگان [English]

  • Hamed Pouraziz
  • ramin vafaei poursorkhabi
  • Mikaiel Yousefzadeh Fard
  • rouzbeh dabiri
Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

As it is well-known, dispersive clay soils pose challenges in construction projects, so thus it requires modification and improvement. The main issue in this article is studying the effects of wollastonite powder on the geotechnical properties of dispersive clay soil. Wollastonite, a mineral substance is derived from natural limestone deposits, is used in various forms, such as fibers, tufts, or powders, which is used in multiple industries. Several tests such as pinhole, compaction, Atterberg limits, unconfined compressive strength, and CBR tests, are conducted on clay samples, which are containing different percentages (2, 4, 6, 8, and 10 percent) of wollastonite powder. The curing times of 3 and 7 days are also considered. The obtained results reveal that wollastonite powder not only increases the resistance parameters, but also can reduce dispersive potential. Added wollastonite powder to dispersive clay soil reduced the optimum moisture content to 8.89%. It increases the specific gravity to 1.62%, and the plasticity index decreased to 30.76%. Saturated soil samples had lower CBR strength than dry samples. Reaching up to 10% wollastonite content in The CBR test improves the strength of both saturated and dry samples significantly up to the enhancement of 89% (saturated) and 141% (dry) in comparison with original soil. Using 8% wollastonite powder, the compressive strength of the unconfined specimen is enhanced by 181% in 7 days as a result it has better performance than other samples. Also, it is noted that curing time is crucial item in stabilizing clay soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dispersive clay
  • Wollastonite powder
  • Dispersion Test
  • Unconfined compressive strength
  • California bearing ratio
دوره 24، شماره 69
زمستان 1401
اسفند 1401
  • تاریخ دریافت: 01 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری: 03 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش: 25 مهر 1402