بررسی رفتار مقاومتی تثبیت خاک‌های مارن و لایروبی با سرباره‌های فولادی کوره‌‌ قوس الکتریکی و کوره اکسیژن

نویسندگان

1 بخش ژئوتکنیک و زیرساخت، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران

2 پژوهشکده ساختمان و مسکن، تهران

3 بخش ژئوتکنیک و زیرساخت، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران

doi
10.22034/jcee.2021.45077.2019
چکیده

مارن سنگ‌هایی هستند که از ته‌نشینی هم­زمان مصالح آهکی و رسی تشکیل شده‌اند. خاک مارنی نتیجه‌ هوازدگی فیزیکی و شیمیایی سنگ‌ مادر است. ویژگی‌های مارن شامل رفتار پیچیده، حساسیت به رطوبت، مقاومت و باربری کم، قابلیت فشردگی بالا و ویژگی خمیری زیاد؛ می‌باشند. در سراسر جهان؛ سالانه حجم زیادی خاک لایروبی تولید می‌گردد. این خاک اغلب ویژگی‌های فنی مناسب برای استفاده در کارهای عمرانی ندارد؛ و به‌ناچار انباشته می‌‌شود. سرباره فولاد، یکی از محصولات جانبی صنعت فولاد است. با توجه به گرانی و مشکلات زیست‌محیطی تولید تثبیت‌کننده‌های سنتی مانند آهک و سیمان و همچنین حجم زیاد، جاگیر بودن و ویژگی‌های مناسب؛ سرباره‌ فولاد می‌تواند در تثبیت خاک به­کار رود. در این مقاله تثبیت خاک مارن تبریز و خاک لایروبی خلیج‌فارس با ریزدانه‌ سرباره‌های BOF و EAF موردبررسی قرار گرفته است. برای این منظور آزمونه‌های 7 روزه‌ خاک تثبیت‌شده با 4 درصد مختلف ریزدانه‌ سرباره‌های فولاد BOF و EAF تهیه شدند. این آزمونه‌ها تحت آزمایش فشاری تک­محوری محدود نشده بر روی نمونه‌های مکعبی با ابعاد 5 سانتی‌متری قرار گرفتند. ضعیف‌ترین ترکیبات به­ترتیب خاک لایروبی و مارن دارای سرباره فولاد EAF  هستند. در کل، سرباره فولادBOF  بیش­ترین مقاومت فشاری تک­محوری و ضریب ارتجاعی E50 را در خاک مارن ایجاد کرد. مقاومت خاک لایروبی تثبیت­شده از 2/0 تا kg/cm2 8/2 افزایش یافته است. سرباره‌ EAF توانسته مقاومت تک‌محوری مارن را اندکی بهبود داده از 6/1 به kg/cm28/1 برساند. تثبیت با %12 سرباره‌ BOF موجب بیش­ترین مقاومت تک‌محوری مارن kg/cm2 8/3 می‌شود.