بررسی اثر افزودنی‌های‌ پلیمر مایع وینیل استات و کربنات کلسیم میکرونیزه برمدول الاستیسیته خاک ماسه ‌لای‌دار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران، ژئوتکنیک، دانشگاه قم

چکیده

تثبیت و بهسازی خاک یکی از شاخه‌های علم ژئوتکنیک است که با استفاده از آن ویژگی‌های مهندسی و ژئومکانیکی‌ خاک‌های ضعیف (از جمله مقاومت، شکل‌پذیری و ظرفیت‌باربری) را بهبود می‌دهند. در این تحقیق از پودرمیکرونیزه کربنات‌ کلسیم و پلیمر مایع‌ وینیل‌استات به‌عنوان دو ماده افزودنی جهت تثبیت خاک‌ ماسه‌لای‌دار و بررسی تاثیر آن بر مدول‌ الاستیسیته ‌خاک استفاده‌ شده ‌است. به این منظور پس از انجام آزمایش‌های شاخص خاک، پودر میکرونیزه ‌کربنات‌کلسیم و پلی‌وینیل‌استات با درصدهای مختلف 1، 2، 3 و 4 به خاک افزوده ‌شده و طی زمان‌های عمل‌آوری متفاوت آنی، 1، 7، 14 و 28روزه آزمایش ‌مقاومت ‌تراکم‌ تک‌محوری روی نمونه‌های تثبیت‌ شده انجام‌ و مدول الاستیسیته خاک در شرایط مختلف آزمایش، تعیین شده است. همچنین به‌منظور بررسی چگونگی تغییر خصوصیات ساختاری هریک از نمونه‌ها، تصویربرداری SEM روی 3 نمونه از خاک قبل و بعد از اختلاط انجام ‌شده‌ است. طبق نتایج آزمایش‌های انجام شده، به‌طورکلی افزایش مقدار افزودنی تا درصدی معین در یک زمان عمل‌آوری ثابت، باعث افزایش مقدار مدول ‌الاستیسیته‌ شده ‌است. همچنین با افزایش زمان عمل‌آوری در یک درصد ثابت افزودنی، مدول ‌الاستیسیته به‌ مقدار قابل ‌توجهی افزایش می‌یابد. نتایج نشان ‌می‌دهد تاثیر پلی‌‌وینیل‌‌استات بر افزایش مقدار مدول ‌الاستیسیته روی خاک ماسه ‌لای‌دار نسبت به پودر میکرونیزه کربنات‌ کلسیم بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The assessment of a poly vinyl acetate and micronized calcium carbonate powder effect on elastic modulus of a silty sand soil

نویسندگان [English]

  • Ali Mohammad Rajabi 1
  • Alireza Hosseini 2
1 Assistant Professor, College of Geology, Department of Engineering Geology, University of Tehran, Iran.
2 MSc in Geotechnical Engineering, Department of Civil Engineering, University of Qom,
چکیده [English]

The stabilization and improvement of the soil is a branch of geotechnical engineering by which improve the engineering and geotechnical characteristic (same as strength, ductility and bearing capacity) of the problematic soils. In this study, Micronized Calcium Carbonate and a Polymer named as Poly Vinyl Acetate as the two types of additives were used to stabilize the silty sand soil, and their effects on modulus of elasticity were studied. For this purpose, after performance the index tests, the Micronized Calcium Carbonate and Poly Vinyl Acetate with different percentages of 1, 2, 3 and 4 were added to the soil and with curing times of 1, 7, 14 and 28 days, uniaxial compressive strength were done on stabilized samples. Then elastic modulus of soil in different conditions (different additives percentage and curing time) were determined. Besides, SEM (Scanning Electron Microscopy) imaging were performed on the three soil to investigate the structural characteristic changes of each sample before and after the stabilizing samples. According to the tests results, in general increasing the additives to a certain percentage in a constant curing time, results in the enhancement of the elastic modulus of the soil and by increasing curing time at a constant percentage of additives, elastic modulus will increase significantly. The results show that the effect of Poly Vinyl Acetate on the enhancement of the elastic modulus of silty-sand soil is more than the Micronized powder of Calcium Carbonate

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micronized Calcium Carbonate
  • Poly Vinyl Acetate
  • Elastic modulus
  • Silty sand soil
  • Soil stabilization

حسینی، م.، 1385. مقدمه ای بر مکانیک سنگ، انتشارات ایده گستر، چاپ اول.

قنبری، ع.، 1388. مطالعه مدول الاستیسیته خاک در آبرفت جنوب تهران، نشریه علوم زمین. بهار، سال هجدهم، شماره 71، 8-3.

طباطبایی، س. و سلامت، ا.، 1392. مطالعه خاک‌های مسئله‌دار در ایران و ارائه راهکارهای بهسازی. طرح پژوهشی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی.

میرجلیلی، س. و حمزه بیگی، ع.،1392. فرایند پیاده سازی سیستم مدیریت کیفیت بر مبنای ISO/IEC 17025 در آزمایشگاه‌های انجام آزمون، فصلنامه تخصصی دانش آزمایشگاهی ایران، شماره 4، 13 -5.

Al-Khanbashi, A., and El-Gamal, M., 2003. Modification of sandy soil using water-borne polymer. Journal of Applied Polymer Science, 88: 2484-2491.

Anagnostopoulos, C.A., 2005. Laboratory Study of an injected granular Soil Whit Polymer Grout. Tunneling and Underground Space Technology, 20: 525-533.

ASTM., 2008. Standard Test Method of Compressive Strength, D2166-85

Kumar Jha, A., and Sivapullaiah, P.V., 2015. Mechanism of improvement in the strength and Volume change behavior of lime stabilized soil, Engineering Geology, 198: 53-64.

Modarresi, A., and Nosoudy, Y., 2015. Clay stabilization using coal waste and lime-Technical and environmental impacts. Applied clay science, 116: 281-288.

Osinubi, K.J., and Nwaiwu, C.M., 2006. Compaction Delay Effects of properties of Lime-Treated Soil. Journal of Materials in Civil Engineering, 18(2): 250-258.

Tolleson, A.R., Shantawi, F.M., Harman, N.E., Mahdavian, E., 2003. An evaluation of strength change on subgrade stabilized with an Enzyme Catalyst Solution using CBR and SSG comparisons. Final report to university Transportation Center Grant, USA.

Vedenskaya, V.A., Ogneva, N.E., Korshak, V.V., Mekhanteva, L.I., Goguadze, Ts.A.E.A. Translation by Inglis E.A., 1971. Consolidation of Over-Moist Soils by Copolymers of Guanidine Acrylate as Methacryloguanidine-Urea Hydrochloride White Certain Alkylidene Bisacrylamides. Rubber and Technical Press, London, England, 7: 55-58.

Zhu, Z.D., and Liu, S.Y., 2008. Utilization of a new Soil Stabilization for Silt Subgrade, Engineering Geology, 97: 192-198.