بررسی خواص کشسانی خاک ریزدانه ‌تثبیت شده با آهک و خاکستربادی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی خواص کشسانی خاک ریزدانه ‌تثبیت شده با آهک و خاکستربادی

ارائه دهنده: Provider: جواد مرتضائی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر محمد ملکی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر وحیدرضا اوحدی دکتر قدیمی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: اسفند 1399

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: از چندین دهه گذشته نقش شگفتی‌آور آهک و سیمان در تثبیت خاک مورد مطالعه، اثبات و در عمل در پروژه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال به‌دلایل متفاوت فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی انواعی از افزودنی‌ها در عملیات تثبیت خاک بر پایه آهک و یا سیمان مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. مطالعات مروری نشان می‌دهد که این افزودنی‌ها در مواردی باعث افزایش مقاومت فشاری محدود نشده خاک تثبیت شده می‌شوند و در مواردی تأثیر چشم‌گیری ندارند. یکی از مواد افزودنی جهت تثبیت خاک، خاکستربادی است و ترکیب آن با آهک در عملیات تثبیت اخیراً مورد توجه و علاقه محققان بوده است. بر اساس مطالعات مروری انجام شده، افزودن خاکستر‌بادی به آهک باعث افزایش در مقاومت فشاری محدود نشده و تغییر شکل نظیر مقاومت حداکثر خاک تثبیت شده می‌شود. طرح لرزه‌ای ابنیه متکی بر بستر خاک تثبیت شده با آهک و خاکستربادی منوط به تخمین مناسب پارامترهای معرف سختی بستر است. تغییرات سختی تابعی از میدان تغییر شکل، عموماً از طریق منحنی تغییرات مدول برشی تابعی از تغییر شکل برشی تامین می‌شود که مدول برشی حداکثر (G_max) در این خصوص نقش کلیدی را داراست و بر اساس مطالعات مروری صورت گرفته، در گذشته کمتر مورد توجه محققان بوده است. از این رو بررسی رفتار مدول تغییر شکل و مدول برشی حداکثر خاک ‌تثبیت شده تحت تأثیر مقادیر آهک 3، 5 و 7 درصد؛ خاکستربادی ردهF با 5، 10 و 15 درصد و در شرایط محدود نشده و محدود شده با تنش 100، 200 و 400 کیلوپاسکال از جمله اهدافی بود که در این پژوهش دنبال شد. به‌این منظور در تحقیق پیش‌رو‌ با استفاده از دستگاه سه‌محوری مجهز به بندرالمنت، G_max خاک تثبیت شده با آهک و خاکستربادی با دوره‌ عمل‌آوری 28 روزه تحت عوامل تأثیرگذار مختلف مطالعه شده است. علاوه بر این با اندازه‌گیری مدول تغییر شکل سکانتی (E_(s-50)) حاصل از منحنی‌های‌ تنش-تغییر شکل سه‌محوری، همبستگی این مدول با G_max بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان‌داد که مقاومت خاک ریزدانه با نشانه خمیری کوچک‌تر از 10، در بهینه‌ترین ترکیب خود یعنی خاک تثبیت شده با 5 درصد آهک و 15 درصد خاکستربادی، افزایشی 240 درصدی نسبت به خاک پایه در شرایط محدود نشده دارد. همچنین در ترکیب‌های حاوی 7 درصد آهک، مقاومت نسبت به نمونه‌های حاوی 5 درصد آهک، ابتدا کاهش یافته اما با افزایش درصد خاکستربادی از 5 به 10 و 15، روند صعودی به خود گرفته است. این نکته نشان می‌دهد خاکستربادی قادر به کاهش اثرات مضر آهک در درصدهای بالا است. از طرفی مقدار مدول تغییر شکل با مقدار آهک و خاکستربادی رابطه مستقیم دارد. به‌طوری که در ترکیب 7درصد آهک به‌اضافه 5 و 10 درصد خاکستربادی بیشترین مقادیر مدول تغییر شکل مشاهده شده است‌‌. در تمام نمونه‌ها با افزایش خاکستربادی، مدول برشی حداکثر نیز افزایش می‌یابد. با افزایش مقدار آهک از5 به 7 درصد، افت قابل توجهی در مدول برشی حداکثر رخ می‌دهد. بیشترین مقدار مدول برشی خاک ‌تثبیت شده مربوط به نمونه حاوی 5 درصد آهک و 15 درصد خاکستربادی در تنش محدود کننده‌ 400 کیلوپاسکال تعیین شده‌‌ و مقدار آن برابر با 3/654 مگاپاسکال است. مدول تغییر شکل و مدول برشی حداکثر رابطه مستقیم با تنش محدود کننده دارد و بیشترین مقادیر این مدول‌ در تنش محدود کننده 200 و 400 کیلوپاسکال گزارش شده است‌‌‌‌. در اکثر نمونه‌ها با افزایش تنش محدود کننده، نسبت سختی (G_max/E_(s-50)) کاهش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که سختی خاک در سطح تغییر شکل‌های بزرگ حاصل از نتایج آزمایش‌های سه‌محوری استاتیکی با سختی حاصل از آزمایش‌های کرنش کوچک همبستگی دارد. واژه‍های کلیدی: خاک ‌تثبیت شده، مدول برشی حداکثر، مدول سکانتی، آهک، خاکستربادی، بندرالمنت

فایل: ّFile: