تاثیر الیاف کنف بر مقاومت فشاری محصورنشده و پارامترهای برشی مستقیم نمونه‌های ماسه‌ای بهبود‌یافته با سیمان، زئولیت

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی عمران و مرکز تحقیقات مدلسازی و بهینه سازی در علوم و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

3 دانشجو دکتری گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استادیار گروه مهندسی نفت و معدن، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.433729.3321
چکیده

از مهمترین دشواری‌ها در زمینه پیسازی در پروژههای عمرانی مقاومت کم خاک بستر، وجود خلل و فرج و حضور آب در این حفرات به مقدار نامطلوب است و این مساله در خاک منطقه ساحلی که بیشتر از نوع ماسه بادی یا ماسه شل و اشباع است؛ مشکلات زیادی را بهوجود می‌آورد. در بهسازی خاک‌ها، روش‌های متنوعی وجود دارد که با توجه به شرایط اقتصادی، اجرایی و زیست-محیطی پروژه‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به انطباق‌پذیری زیاد روش تثبیت شیمیایی با شرایط مختلف حاکم بر پروژهها، یکی از رایج‌ترین راه‌های بهسازی خاکها تلقی میگردد. به‌کارگیری افزودنیهای شیمیایی مانند سیمان از رایجترین روشهای بهبود خصوصیات مهندسی خاک است که به فراوانی مورد استفاده مهندسان ژئوتکنیک قرار میگیرد. از سویی دیگر، تولید این مادهی پرمصرف موجب انتشار 8 درصد از دی اکسید کربن ورودی به جو زمین در بخش فعالیتهای انسانی میشود. بنابراین، درنظرگرفتن رویکردی برای کاهش مصرف سیمان امری ضروری تلقی میشود. یکی از راه‌های کاهش مصرف سیمان در روش تثبیت، استفاده از مواد پوزولانی طبیعی مانند زئولیت بوده؛ به طوری که بخشی ازسیمان را می‌توان با این مواد جایگزین نمود. از طرفی، افزودن مواد پوزولانی به خاک علاوه بر ارتقاء بسیاری از خواص مقاومتی، موجب بروز رفتار ترد و شکننده در هنگام گسیختگی هنگام بارگذاری در نمونههای تثبیت‌شده میگردند. بنابراین، افزودن الیاف طبیعی مانند کنف می‌تواند انتخاب مناسبی جهت برطرف کردن این مشکل روش تثبیت شیمیایی خاک‌ها باشد. در این پژوهش پس از انجام آزمایش‌های مقاومت فشاری محصور‌نشده برای دست‌یابی به درصد بهینه ترکیبات ماسه، سیمان، زئولیت و الیاف کنف، به بررسی رفتار برشی مستقیم نمونه‌های بهسازی شده پرداخته شد. با توجه به نتایج میتوان بیان نمود که افزودن 1% الیاف کنف با طول 1 سانتیمتر موجب حاصل‌شدن بهترین خواص مقاومتی در نمونه‌های تثبیت‌شده میگردد. بیشترین مقاومت در نمونه‌ با 8% سیمان و جایگزینی 30% سیمان با زئولیت حاصل گردید.