4 نتیجه برای تثبیت خاک
نادر عباسی، آرش حیدری پاکرو، رضا بهراملو،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
استفاده از مواد افزودنی به‌عنوان اصلاح‌کننده ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خاک‌ها یکی از مرسوم‌ترین روش‌های تثبیت و بهسازی خاک است که از دیرباز نیز مورد توجه بوده است. با اضافه‌کردن یک یا چند ماده افزودنی به خاک و انجام تمهیدات مورد نیاز، در اثر وقوع واکنش‌های شیمیایی ویژگی‌های مهندسی خاک بهبود می‌یابد. انتخاب نوع و میزان ماده افزودنی، بستگی به عواملی متعددی نظیر؛ نوع خاک، هدف تثبیت، ویژگی ذاتی مواد افزودنی، و ... داشته و در هر پروژه‌ای با توجه جنبه‌های فنی و اقتصادی قابل بررسی و تعیین است. در این تحقیق، اثر کاربرد همزمان سه نوع افزودنی شامل؛ آهک، پودر سنگ و الیاف پلی‌پروپیلن بر مقاومت فشاری تک‌محوری بک نوع خاک رسی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور چهار سطح مختلف آهک ( 0، 2، 3 و 5 درصد وزنی خاک) و چهار سطح متفاوت پودر سنگ ضایعاتی (0، 2، 5 و 10 درصد وزنی خاک) و با درصدهای مختلف الیاف پلی‌پروپیلن در پنج سطح ( 0، 0/25، 0/50، 0/75 و 1 درصد وزنی خاک ) به یک خاک رسی با خاصیت خمیری زیاد (CH) افزوده شد. سپس برخی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی مخلوط‌های مختلف شامل خواص پلاستیسیته، خصوصیات تراکمی و مقاومت فشاری تک‌محوری آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که تثبیت نمونه‌ها با آهک و پودر سنگ ضایعاتی و مسلح کردن آنها با الیاف پلی‌پروپیلن ضمن تأثیر بر حدود آتربرگ، موجب کاهش رطوبت بهینه تراکم و وزن واحد حجم خشک بیشینه آنها می‌شود. همچنین افزودن همزمان سه ماده پودر سنگ ضایعاتی، آهک و الیاف پلی‌پروپیلن با ترکیب به‌ترتیب 5، 5 و 1 درصد وزنی خاک باعث افزایش 8 برابری مقاومت فشاری خاک تیمار شده نسبت به خاک شاهد شد. علاوه بر این زمان عمل‌آوری نیز تأثیر قابل توجهی بر مقاومت فشاری نمونه‌های تیمار شده داشت. به‌طوری که مقاومت فشاری 28 روزه نمونه حدود دو برابر مقاومت نمونه‌های 7 روزه بوده است.
امیررضا مدرس نیا، دکتر مسعود میرمحمدصادقی، احمد جلالیان،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
بیابان¬زایی در سال¬های اخیر به یکی از اصلی¬ترین معضلات جوامع ساکن در مجاورت مناطق بیابانی تبدیل شده است. یکی از روش¬هایی که در سال¬های اخیر برای بهسازی خاک این مناطق مورد توجه قرار گرفته و به سرعت در حال گسترش در زمینه علوم مکانیک خاک می‌باشد، روش بهسازی میکروبی کربنات کلسیم (MICP) است. به کمک این فرآیند می توان با استفاده از میکروارگانیسم‌های موجود در خاک و استفاده از اوره و کلرید کلسیم، خاک را تثبیت نموده و پارامترهای مهندسی آن را ارتقا داد. بر این اساس به تازگی تلاش¬هایی برای استفاده از این روش صورت گرفته که در آن با ایجاد یک لایه سطحی مقاوم بر روی ماسه از بلندشدن دانه های گرد و غبار ممانعت می نماید. در مطالعه حاضر سعی شده با بررسی این روش، تأثیر شرایط محیطی موجود در بیابان¬ها از قبیل درجه دما و طوفان¬های ماسه‌ای بر روی خاک تثبیت¬شده به روش میکروبی بررسی شود. از این¬رو نمونه¬های بهسازی¬شده تحت دماهای متوسط و بیشینه منطقه قرار گرفته که بر این اساس با افزایش دما میزان مقاومت لایه سطحی بیشتر گردید. این افزایش مقاومت تا دما 24 درجه با شیب زیاد ادامه داشته ولی از دمای 24 درجه به بعد این شیب کاهش می یابد. همچنین، شرایط طوفان ماسه¬ای منطقه با استفاده از بارش ماسه¬ای سه سایز مختلف دانه (ریز، متوسط و درشت) در داخل تونل باد شبیه¬سازی شد. نتایج این آزمایش¬ها نشان داد که در سرعت¬های باد 7 و 11 متربرثانیه خاک تثبیت شده امکان تحمل شرایط محیطی را به خوبی داشته ولی با افزایش سرعت باد به 14 متربرثانیه و همچنین افزایش سایز دانه¬ها به درشت¬دانه، لایه مقاوم سطحی دچار سایش و خرابی شده که افزایش فرسایش بادی خاک را نیز به دنبال دارد.
علیرضا نورافر، احمد پهلوانروی، محمد نهتانی، وحید راهداری،
جلد 26، شماره 1 - ( 3-1401 )
چکیده
یکی از مهم‌ترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمه خشک، فرسایش بادی است. دشت سیستان با اقلیم فرا‌خشک، یکی از مناطق بادخیز کشور بوده که با توجه به خصوصیات خاک منطقه، پدیده فرسایش بادی از شدت زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف بررسی رابطه بین برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با مقدار آستانه فرسایش بادی در پوشش‌های مختلف، در قسمتی از ناحیه مرکزی سیستان و در بازه زمانی اردیبهشت و مرداد 1397 انجام شد. به این منظور، با استفاده از نتایج مطالعات میدانی و طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای، نقشه پوشش اراضی منطقه در پنج طبقه تهیه شد. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، در 50 نقطه در عمق 10 سانتی‌متری از خاک نمونه‌برداری و در هر محل آستانه فرسایش بادی، با استفاده از دستگاه تونل باد قابل حمل، تعیین شد. همچنین رابطه میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، رطوبت خاک، وزن مخصوص ظاهری، EC، SAR، ESP، Na+، k+، با میزان سرعت آستانه فرسایش بادی بررسی شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بیشترین سرعت آستانه در اراضی با کاربری کشاورزی، برابر 8/2 متر بر ثانیه و کمترین آن، در اراضی تپه ماسه‌ای برابر 3/8 متر بر ثانیه بود. مقدار سرعت آستانه فرسایش بادی، در اراضی مختلف در مجاورت نواحی ماسه‌ای، کمتر از میانگین آن پوشش است. همچنین، در منطقه مطالعه در سطح 5 درصد از بین خصوصیات فیزیکی بیشترین اثر معنی‌دار را بافت خاک و از بین خصوصیات شیمیایی بیشترین تأثیر معنی‌دار را EC و SAR بر فرسایش-پذیری بادی خاک دارد.
اسماعیل معصومی، رسول اجل لوییان، امیر عباس نوربخش، میثم بیات،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
از آنجایی که از خاک رس به نحوی گسترده در اکثر پروژه‌های عمرانی، استفاده می‌شود، موضوع بهسازی خاک‌های رسی دارای اهمیت قابل توجهی است. هدف در این پژوهش بهینه‌سازی متغیرهای مؤثر بر خواص ژئوپلیمرها و بهبود خواص مکانیکی آنها با استفاده از سرباره کوره بلند اصفهان بوده است. به این منظور از روش طراحی آماری تاگوچی برای مدل کردن 3 متغیر فرایند (سرباره کوره بلند، آب و عامل قلیایی سدیم هیدروکسید) که هر یک از آنها با 4 مقدار مختلف در طرح اختلاط استفاده شده‌اند، برای بهینه‌سازی مقاومت فشاری تک‌محوره ژئوپلیمرها استفاده شد. 16 ترکیب ژئوپلیمری تعیین شده توسط نرم‌افزار مینی‌تب، آماده و مقاومت فشاری تک‌محوره آنها اندازه‌گیری شد. نتایج به‌دست آمده توسط روش آنالیز واریانس مدل‌سازی شده و بعد از آن اثرات متقابل 3 متغیر ذکر شده بر مقاومت فشاری تک‌محوره ژئوپلیمرها با استفاده از نمودارهای دو بعدی بررسی شد. سپس بهینه‌سازی متغیرها صورت گرفت و مقادیر پیشنهاد شده برای نمونه بهینه در دماهای 25، 50 و 70 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های 3، 7، 14و 28 روز عمل‌آوری مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج پیش‌بینی شده توسط مدل‌ها و نتایج حاصل از آزمایش‌ها، اعتبار مدل‌ها را تأیید کرد. همچنین در عکس‌های گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شاهد کاهش تخلخل از زمان 7 تا 28 روزه خواهد بود که نشان می‌دهد استفاده از روش ژئوپلیمیریزاسیون نقش زیادی در تثبیت خاک‌های ضعیف رسی با پلاستیسیته پایین را دارد. همچنین تأثیر الیاف همراه با ژئوپلیمر را برای مسلح کردن آن نیز مورد بررسی داده شد و در ادامه برای ارزیابی بهتر، مقایسه آن با تثبیت خاک با سیمان پرتلند صورت گرفت. نتایج حاکی از آن است که در بهینه‌‌ترین ترکیب ژئوپلیمر مقاومت باربری خاک رس بیش از 3400 درصد افزایش داشته است. این در حالی است که الیاف نیز همراه ژئوپلیمر با درصد و طول بهینه (0/1 درصد وزنی ترکیب ژئوپلیمر و طول 12 میلی‌متر) توانسته مقاومت فشاری تک‌محوره خاک رس را نزدیک به 4000 درصد افزایش دهد که نشان‌دهنده تأثیر بسیار خوب استفاده از الیاف همراه با ژئوپلیمر در این پژوهش بوده است.
