بررسي آزمايشگاهي تاثير استفاده از سرباره كوره آهن گدازي به منظور بهسازي خاك هاي رسي

كارشناسي ارشد

بسياري از خواص نامطلوب مرتبط با خاكهاي نرم همچون ظرفيت باربري پايين و قابليت تراكمپذيري بالا، نياز به تثبيت را در اين خاكها الزام ميبخشند. تثبيت شيميايي با آهك و سيمان يكي از متدوالترين روشها براي بهسازي اين خاكهاست؛ اگرچه توليد سيمان اثرات مخرب زيست محيطي چون آزادسازي مقادير زياد كربن دي اكسيد، مصرف قابل توجه انرژي و تسريع در اتمام منابع طبيعي را دارد. تمامي معايب مذكور ما را بر آن داشت كه امكانپذيري استفاده از مصالح سازگار با محيط زيست را به عنوان جايگزيني براي چسبانندههاي سنتي مورد بررسي قرار دهيم. در اين مطالعه امكانپذيري استفاده از ژئوپليمر بر پايه خاكستر آتشفشاني و سرباره كوره آهنگدازي به منظور بهسازي خاكهاي رسي مورد بررسي قرار گرفته است كه در آن به بررسي تاثير درصدهاي مختلف جايگزيني خاكستر آتشفشاني با سرباره، نسبت هاي مختلف فعالكننده به چسبانند، شرايط (دما) عملآوري و زمان عملآوري بر مقاومت نمونه ها پرداخته شده است. تست مقاومت فشاري تك محوري، تستهاي دوام ذوب-انجماد و تر-خشك، آناليزهاي XRD، FESEM-EDS-Mapping وFTIR به ترتيب به منظور مطالعه مشخصات مكانيكي، دوام و ريزساختار نمونهها انجام شده است نتايج اين پژوهش نشان داد كه اضافه كردن سرباره به خاكستر آتشفشاني منجر به عدم نياز به عمل آوري حرارتي نمونه ها شد و استفاده از آنها را در گسترههاي وسيعتري از دما و حتي دماي اتاق امكانپذير ساخت. به علاوه از آنجايي كه خاكستر آتشفشاني غني است از سيليكا و آلومينا و مقدار كمي اكسيد كلسيم دارد حال آنكه سرباره سرشار از اكسيد كلسيم است، حضور همزمان اين دو ماده در ژئوپليمر منجر به مقادير مقاومتي بالاتري شد كه اين موضوع به علت همافزايي تشكيل همزمان ژلهاي N-A-S-H و C-A-S-H بود. به علاوه نتايج تستهاي دوام نشان داد كه خاك تثبيت شده با ژئوپليمر عملكرد بهتري در برابر سيكلهاي ذوب-انجماد در مقايسه با سيكل هاي تر-خشك دارند. هم چنين نمونه هاي حاوي سرباره نسبت به نمونه هاي بدون سرباره كاهش مقاومت كمتري را در اثر قرار گرفتن در معرض سيكلهاي دوام تجربه كردند، كه اين موضوع اثر مثبت استفاده از سرباره را براي بهبود عملكرد در برابر سيكلهاي دوام نشان ميدهد. به علاوه كليه آناليزهاي ريزساختار اين مطالعه نتايج مقاومتي را به خوبي تاييد كردند.

195562

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكتر نادر شريعتمداري