بهسازی خاک‌های رسی جنوب غرب همدان با استفاده از آهک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. عضو هیات علمی گروه زمین‌شناسی دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 دانشجویان دکتری زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

این مقاله به بررسی نتایج مطالعات کانی‌شناختی و ژئوتکنیکی خاک‌های رسی نرم بهسازی شده با آهک در جنوب غرب همدان می پردازد. بدین منظور آهک شکفته با درصدهای وزنی 1، 3، 5 و 7  به خاک اضافه شده است و آزمایش­های آزمایشگاهی شامل مطالعات کانی‌شناسی، توزیع اندازه ذرات، حدود خمیری، تراکم و مقاومت فشاری تک‌محوری بعد از 7، 15، 30 و 45 روز دوره عمل‌آوری، بر روی نمونه‌های مورد نظر انجام شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش درصد آهک، خاک مورد نظر به­تدریج خواص خمیری خود را از دست می‌دهد و در نهایت غیرخمیری می‌شود. همچنین با افزایش درصد آهک و افزایش زمان عمل‌آوری، مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته نمونه‌های مخلوط شده با آهک افزایش می‌یابد. بر اساس نتایج حاصل شده خاک رس نرم مورد مطالعه با افزایش 7% آهک و بعد از گذشت یک دوره عمل‌آوری 30 روزه به صورت مطلوبی بهسازی می‌شود. علاوه بر این به منظور بررسی ارتباط بین ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک مخلوط شده با درصد آهک و زمان عمل‌آوری، آنالیز رگرسیون غیرخطی انجام شده و روابط خوبی با ضریب رگرسیون بالا ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improvement of clayey soils using lime in the south west of Hamedan

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hosein Gobadi 1
  • Yasin Abdi Lor 2
  • Reza Babazadeh 2
1 Prof. of engineering geology, Bouali University
2 Ph.D student of Engineering Geology, Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
چکیده [English]

This paper deal with to investigation of the results of mineralogical and geotechnical studies on lime–stabilized soft clay soils in the southwest of Hamedan. In this order, the hydrated lime was added in the order of 1%, 3%, 5% and 7% by weight and laboratory experiments including mineralogical studies, grain size distribution, plasticity limits, compaction and uniaxial compressive strength were conducted on samples after 7, 15, 30 and 45 days of curing time. The test results indicate that increasing the lime percentage, the soil gradually loses it's plasticity characteristics and finally, it is non-plastic. In addition to, increasing the added lime and curing time, the compressive strength and elasticity modulus of the lime - treated soils increases. Based on the test results was determined that by addition of 7% lime and after 30 days curing time, the studied soft clay soil is stabilized as satisfactory. Therefore, the optimum lime content and proper curing time for lime-treated soils is 7% and 30 days, respectively. Also, In order to investigation of relationship between lime-treated geotechnical properties with lime percentage and curing time, the multivariate regression analysis has been carried out that the results demonstrate high regression coefficients for the proposed relationships.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clayey soil
  • Stabilization
  • lime
  • Uniaxial compressive strength
  • Hamedan

آذرفر، پ.، عبدی، م. (1382) تأثیر کلرید سدیم بر مقاومت فشاری و خواص خمیری کائولینیت تثبیت شده با آهک، ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران. صفحه 6.

اکرمی، ع. (1385) بررسی خاک رس تثبیت شده با آهک و سربار کوره و اثر سولفات بر آن، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، 166 ص.

داودی، م. ه.، کبیر، ا. (1389) اندرکنش آهک و کلرید سدیم در خاک‌های ریزدانه با شاخص خمیری اندک، فصل‌نامه زمین‌شناسی کاربردی دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان، سال ششم، شماره 3، صفحات 203 – 195.

دریایی، م.، کاشفی پور، س. م. (1390) بررسی تأثیر ماسه بادی و آهک بر روی خصوصیات مقاومتی خاک رس، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 25، شماره 2، صفحات 239 – 230.

زارعی، ی.، نیکودل، م.، ارومیه ای، ع. (1389) تأثیر افزودن آهک بر خصوصیات مقاومتی خاک‌های رسی نرم محدوده بندرماهشهر در شرایط اشباع، چهارمین همایش زمین‌شناسی دانشگاه پیام‌نور، مشهد. صفحات 139 – 130.

جسمانی، م.، معماریان، ح.، جمشیدی، م. (1387) بررسی ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک کویر میقان به منظور اصلاح و تثبیت آن، نشریه انجمن زمین‌شناسی مهندسی ایران، جلد اول، شماره 1، صفحات 34 تا 23.

هاشمی طباطبایی، س.، آقایی آرایی، ع. (1386) مقایسه تأثیر آهک زنده و شکفته بر ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک اصلاح شده، فصلنامه علمی – پژوهشی علوم زمین، سال هجدهم، شماره 63، صفحات 45 – 37.

Al-Khashab, M. N., Al-Hayalee, M. T., 2008. Stabilization of expansive clayey soil modified by lime with an Emulsified Asphalt Addition, Eng.& Technology,Vol. 26, No.10: 324-332.

ASTM D422. 1990. Standard test methods for particle size analysis of soils. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D4318. 1984. Standard test method for liquid limit, plastic limit and plasticity index of soil. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D2166. 2000. Standard test method for unconfined compressive strength of cohesive soil. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D698. 2000. Standard test method for laboratory compaction characteristic. Annual Books of ASTM Standards.

Bell, F.G., 1996. Lime stabilization of clay minerals and soils. Engineering Geology, No 42: 223-237.

Chen, F.H., 1975. Foundation in expansive soils, Elsevier Science, Amsterdam, The Netherlands.

Kezdi, A., 1979. Stabilization earth roads, Developments in Geotechnical Engineering, Elsevier Science Ltd.

Mallela, J., Von Quintus, H., Smith, K., 2004. Consideration of lime stabilized layer in mechanistic empirical pavement design, the national lime association, 200 North Glebe Road, Suite 800, Arlington, Virginia 22203: 1-30.

McDowell, C., 1959. Stabilization of soils with lime, lime flyash and other lime reactive materials. Highway Research Board 231: 60–66

Mitchel, J.K. 1976. The properties of cement stabilized soils. Residential workshop on materials and methods for low cost road, rail and reclamation works, Australia.

Mohamed, A.S., Mohamed, A.S., Yaser, M.M., 2009. Utilization of lime for stabilizing soft clay soil of high organic content, Geotech Geolo Eng. 27: 105-113.

Nalbantoglue, Z., 2000. Engineering properties of an expansive soil modified by lime. 3rd International Conference on Ground Improvement Techniques, Singapore, pp. 277-282.

Puppala, A.J., Griffin, J.A., Hoyos, L.R., Chomtid, S., 2004. Studied on sulfate-resistant cement stabilization methods to address sulfate induced soil heave, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental engineering. ASCE, Vol. 130 (4): 391-402.

Rajani, S.C., Padmakumar, G.P., 2009. Stabilization of clayey soil using lime solution, 10th National Conference on Technological Trends (NCTT09) 6-7 Nov., pp. 73-77.

Sabry, M.A., 1977. Mineralogical and engineering properties of compacted soil lime mixture. PhD thesis, Oklahama State University, Oklahama.

Sherwood, P.T., 1993. Soil stabilization with cement and lime: state of the-art review. Transport Research Laboratory, London: Her Majesty’s Stationery Office.