‌تثبیت ماسه بادی با استفاده از متاکائولن و پسماند کاربید کلسیم به عنوان فعالساز قلیایی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران و نقشه برداری، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

doi
10.22060/ceej.2023.21238.7675
چکیده

تثبیت خاک‌های ضعیف و بد‌دانه‌ بندی شده در پروژه‌های مهندسی اغلب با استفاده از آهک و سیمان انجام می‌پذیرد. مقادیر قابل‌ ملاحظه انرژی حرارتی مورد نیاز در فرآیند تولید سیمان و همچنین حجم دی‌اکسید‌کربن تولید شده در این صنعت، مخاطرات زیست‌محیطی قابل‌ملاحظه‌ای را به همراه داشته است. آلومینوسیلیکات‌های فعال شده قلیایی به عنوان یک گزینه ارزان‌ قیمت و سازگار با محیط زیست یکی از جدی‌ترین جایگزین‌های شناخته شده برای سیمان و آهک به شمار می‌روند. هدف از این مطالعه بررسی امکان‌پذیری استفاده از متاکائولن در فرآیند تثبیت ماسه بادی به همراه استفاده از پسماند کاربید کلسیم به عنوان فعالساز قلیایی است. مواردی همچون میزان متاکائولن، غلظت فعالساز قلیایی، زمان و حرارت عمل‌آوری نمونه های خاک تثبیت شده با استفاده از آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده (UCS) و نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج با نمونه ماسه بادی تثبیت شده با سیمان پرتلند مورد مقایسه قرار گرفته است. بررسی ریزساختارهای شکل گرفته درفرآیند تثبیت خاک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  و طیف‌نگاری پراش انرژی پرتوایکس(EDX)  انجام پذیرفته است. نتایج به دست آمده موید افزایش قابل ملاحظه مقاومت فشاری و کرنش پذیری نمونه های خاک تثبیت شده است. علاوه بر این، تحلیل ریزساختارهای پدید آمده در نمونه‌های خاک تثبیت شده چسبندگی قابل‌ملاحظه میان ژل چسبانندهC-A-S-H  و ذرات ماسه و همچنین پرشدن فضای میان‌دانه‌ای با ژل حاصل از فعالسازی متاکائولن را نشان می‌دهد. برآیند نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر قابلیت قابل‌ملاحظه ژل چسباننده معرفی‌شده به عنوان یک عامل تثبیت کننده سازگار با محیط زیست در فرآیند تثبیت خاک‌های ماسه‌ای می‌باشد.