تأثیر خاکستر بادی و آهک بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ماسه ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

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

چکیده

استفاده از مواد ضایعاتی کارخانجات و صنایع مختلف در خاک با هدف بهبود خصوصیات مهندسی، از جمله روش‌های مورد توجه جدید در این زمینه است. خاکستر بادی محصولی فرعی مهمی از نیروگاه‌های سوخت زغال‌سنگ یا از حرارت دادن ضایعات برخی کارخانه‌ها نیز بدست می‌آید که دارای خاصیت پوزولانی مناسبی بوده و در پروژه‌های ساختمانی جهت استفاده در بتن و در پروژه‌های ژئوتکنیکی جهت تثبیت خاک کاربرد دارد. در این تحقیق، از نوعی خاکستر بادی با خصوصیات شیمیایی متفاوت نسبت به دیگر مطالعه-های مرتبط با هدف بهسازی خاک دانه‌ای موجود در مناطق مرکزی ایران استفاده شده است. آزمایش تراکم، نفوذپذیری و CBR بر روی نمونه‌ها با درصدهای متفاوت از خاکستر بادی با یا بدون آهک در مدت زمان‌های متفاوت عمل آوری انجام گرفته است. مطابق نتایج تحقیق می‌توان بیان کرد که به اضافه شدن خاکستر بادی تا 20 درصد در خاک ماسه‌ای بدون آهک، باعث افزایش بیشتری در وزن مخصوص خشک حداکثر می‌شود و این مقدار با وجود 10% آهک به مقدار 10% کاهش می‌یابد. نتایج همچنین نشان می‌دهد که مقدار 20% خاکستر بادی یک مقدار بهینه جهت تثبیت خاک با یا بدون آهک است بطوریکه بیشترین مقدار نسبت باربری کالیفرنیا در این حدود خاکستر بادی بدست می‌اید. همچنین استفاده از خاکستر بادی رابطه مستقیم با کاهش نفوذپذیری نمونه‌ها دارد. در نهایت بر اساس عکس‌های میکروسکوپی از نمونه‌ها نیز نتایج تفسیر شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of fly ash and lime on geotechnical properties of sand

نویسندگان [English]

  • Meysam Bayat 1
  • Seyed Mohammad Hosseyn Bahreynian 2
1 civil engineering department, islamic azad university, najafabad branch
2 Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
چکیده [English]

The use of waste materials from various factories and industries in the soil to improve engineering properties is one of the new approaches in this field. Inflatable ash is also an important by-product of coal-fired power plants or from the waste heat of some plants, which has a good pozzolanic character and is used in construction projects for use in concrete and in geotechnical projects. Soil stabilization is used. In this study, a type of fly ash with different chemical properties was used in comparison with other studies aimed at improving the existing soil in central Iran. Density, permeability and CBR tests were performed on samples with different percentages of fly ash with or without lime at different processing times. According to the results of the study, it can be concluded that the addition of fly ash up to 20% in the lime-free sandy soil will increase the maximum specific gravity dry weight and this amount will decrease to 10% despite the 10% lime content. Find out. The results also show that 20% of fly ash is an optimum value for stabilizing soil with or without lime so that the highest California bearing ratio is achieved in this area. In addition, the use of fly ash has a direct relationship with the reduced permeability of the specimens. Finally, the results are interpreted on the basis of microscopic photographs of the samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flyash
  • lime
  • Sand
  • Permeability
  • California bearing ratio
ترابی کاوه, مهدی, حیدری, علی. ارزیابی ویژگیهای مهندسی خاک های مارنی تثبیت شده توسط آهک و نانوکامپوزیت (مطالعه موردی: خاک مارنی منطقه سنقر). نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران، 1398.

روشندل، "بررسی روش­های مختلف تثبیت خاک و مصالح سنگی روسازی راه"، ژئوتکنیک و مقاومت مصالح، شماره 83، 1378.

نجفی، ا، مهدی­زاده، ح، "بررسی و مطالعه مواد شیمیایی تثبیت کننده خاک­های نرم"، اولین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تریبت دبیر شهید رجائی تهران، ایران، آذر 1393.

Aiban, SAa, HMa Al-Ahmadi, IMb Asi, ZUa Siddique, and O. S. B. Al-Amoudi. "Effect of geotextile and cement on the performance of sabkha subgrade." Building and Environment41, no. 6 ,2006, 807-820.

Asgari, M. R., A. Baghebanzadeh Dezfuli, and M. Bayat. "Experimental study on stabilization of a low plasticity clayey soil with cement/lime." Arabian Journal of Geosciences 8, no. 3 ,2015, 1439-1452.

Amu, Olugbenga O., Oluwole Fakunle Bamisaye, and Iyiola Akanmu Komolafe. "The suitability and lime stabilization requirement of some lateritic soil samples as pavement." Int. J. Pure Appl. Sci. Technol 2, no. 1, 2011, 29-46.

Diamond, Sidney, and Earl B. Kinter. "Mechanisms of soil-lime stabilization." Highway Research Record 92, 1965, 83-102.

Ghadir, Pooria, and Navid Ranjbar. "Clayey soil stabilization using geopolymer and Portland cement." Construction and Building Materials 188, 2018, 361-371.

Guney, Yucel, Dursun Sari, Murat Cetin, and Mustafa Tuncan. "Impact of cyclic wetting–drying on swelling behavior of lime-stabilized soil." Building and Environment 42, no. 2, 2007, 681-688.

Harichane, Khelifa, Mohamed Ghrici, and Said Kenai. "Effect of curing time on shear strength of cohesive soils stabilized with combination of lime and natural pozzolana." 2011, 90-96.

Kaniraj, Shenbaga R., and Vasant G. Havanagi. "Behavior of cement-stabilized fiber-reinforced fly ash-soil mixtures." Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering127, no. 7, 2001, 574-584.

Kumpiene, Jurate, Anders Lagerkvist, and Christian Maurice. "Stabilization of Pb-and Cu-contaminated soil using coal fly ash and peat." Environmental pollution 145, no. 1, 2007, 365-373.

Miller, Gerald A., and Shahriar Azad. "Influence of soil type on stabilization with cement kiln dust." Construction and building materials 14, no. 2, 2000, 89-97.

Nalbantoglu, Zalihe, and Emin Gucbilmez. "Improvement of calcareous expansive soils in semi-arid environments." Journal of arid environments 47, no. 4, 2001, 453-463.

Pan, Yize, Joseph Rossabi, Chonggen Pan, and Xinyu Xie. "Stabilization/solidification characteristics of organic clay contaminated by lead when using cement." Journal of hazardous materials 36, 2019, 132-139.

Pitroda, J, “A study of utilization aspect of stone waste in Indian context”, volume 2, 2013.

Rao, S. M., B. V. V. Reddy, and M. Muttharam. "The impact of cyclic wetting and drying on the swelling behaviour of stabilized expansive soils." Engineering geology 60, no. 1-4, 2001, 223-233.

Shen, Weiguo, Mingkai Zhou, and Qinglin Zhao. "Study on lime–fly ash–phosphogypsum binder." Construction and Building Materials 21, no. 7, 2007, 1480-1485.

Suthar, Manju, and Praveen Aggarwal. "Bearing ratio and leachate analysis of pond ash stabilized with lime and lime sludge." Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 10, no. 4, 2018, 769-777.

Yeheyis, Muluken B., Julie Q. Shang, and Ernest K. Yanful. "Characterization and environmental evaluation of Atikokan coal fly ash for environmental applications." Journal of environmental engineering and science 7, no. 5, 2008, 481-498.

Yilmaz, Yuksel, and Vehbi Ozaydin. "Compaction and shear strength characteristics of colemanite ore waste modified active belite cement stabilized high plasticity soils." Engineering Geology 155, 2013, 45-53.

Yin, Chun-Yang, Hilmi Bin Mahmud, and Md Ghazaly Shaaban. "Stabilization/solidification of lead-contaminated soil using cement and rice husk ash." Journal of hazardous materials 137, no. 3, 2006, 1758-1764.