مقایسه تأثیر پسماندهای صنعتی (غبار کوره سیمان، خاکستربادی و سرباره کوره آهنگدازی) بر پارامترهای تراکمی و نسبت باربری کالیفرنیا در خاکهای رسی
نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.
doi
10.22075/jtie.2024.34756.1680چکیده
هدف از این تحقیق، مقایسه تأثیر پسماندهای صنعتی شامل غبار کوره سیمان (CKD)، خاکستربادی (FA) و سرباره کوره آهنگدازی (GGBFS) بر تثبیت خاکهای رسی است. برای تثبیت شیمیایی خاکها، مقدار بهینه CKD، 10-20 درصد، خاکستربادی رده C، 20-25 درصد و GGBFS، 20-30 درصد پیشنهاد شده است. با در نظر گرفتن مقدار pH خاک با درصدهای مختلف مواد افزودنی، مقدار افزودنیها برای مقایسه بهتر، یکسان و برابر با 20 درصد انتخاب شد. آزمایشهای تراکم استاندارد و نسبت باربری کالیفرنیا بر نمونهها انجام شد. جهت بررسی اثر ریزساختاری مواد افزودنی، نمونهها تحت آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتوی ایکس (XRD) قرار گرفتند. نتایج نشان داد که غبار کوره سیمان و خاکستربادی موجب کاهش دانسیته خشک حداکثر و افزایش درصد رطوبت بهینه خاک میشوند. در حالی که سرباره کوره آهنگدازی، درصد رطوبت بهینه نمونه را کاهش و دانسیته خشک حداکثر را افزایش داد. نسبت باربری کالیفرنیا در خاک تثبیتشده با CKD، FA و GGBFS به ترتیب 7/21، 3/13 و 7/15 برابر خاک خالص بود. منطبق بر نتایج آنالیز SEM و XRD، افزایش مقاومت در خاک تثبیتشده، ناشی از واکنشهای پوزولانی و ایجاد محصولات سیمانتاسیون و در نتیجه اتصال ذرات خاک و تثبیتکنندهها و پُر شدن فضاهای خالی میباشد. هر چه میزان آهک آزاد در تثبیتکننده بیشتر باشد، افزایش مقاومت در خاک، بیشتر خواهد بود. در پروژههای اجرایی، عواملی مانند زمان تأخیر (زمان بین اولین تماس ماده افزودنی با آب و کوبیدن نهایی مخلوط) و میزان رطوبت که بر پارامترهای مقاومت تأثیر میگذارند، باید در نظر گرفته شوند. همچنین مسائل زیستمحیطی مانند قابلیت واکنشپذیری و نفوذ این مواد به آبهای زیرزمینی، حائز اهمیت است.