استفاده از ضایعات فولاد به عنوان مصالح سنگی دانه‌ای در ستون‌های سنگی به همراه ژئوتکستایل در راستای توسعه پایدار

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان ، اصفهان، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

4 دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.20884.7561
چکیده

مصالح تشکیل دهنده ستون‌ها عموماً ماسه، شن یا سنگ خرد شده است که گاهی به آن‌ها ستون‌های سنگی و یا ستون‌های شنی نیز گفته می‌شود. اجرای این سیستم به طور گسترده در مهندسی ژئوتکنیک برای افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست استفاده می‌شود. استفاده از ضایعات صنعتی مانند سرباره فولاد در تثبیت خاک می‌تواند یک تکنیک سازگار با محیط زیست، توسعه پایدار و مقرون به صرفه برای دفع مواد زائد جامد باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که مطالعات زیادی در مورد ظرفیت باربری و نشست زمین‌های بهبود یافته با ستون‌های سنگی با یا بدون پوشش ژئوسنتتیک انجام شده است. با این حال، تعداد بسیار محدودی از مطالعات پیرامون ستون‌های سنگی معمولی و ستون‌های سرباره فولادی با یا بدون محصور شدگی و پوشش ژئوسنتتیک در آزمایشگاه‌ها تحت بارگذاری جانبی بررسی شده‌اند. در این مقاله، ظرفیت بار جانبی محیط‌های ماسه-ستون دانه‌ای سرباره فولادی با استفاده از دستگاه آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر نوع مصالح ستون (سرباره فولاد و ماسه)، قطر ستون و تغییر نوع پوشش ژئوسنتتیکی بر پارامترهای مقاومت برشی کامپوزیت‌های ماسه-ستون بررسی شده است. نتایج تجربی اثربخشی استفاده از ستون‌های سرباره فولادی را برای بهبود عملکرد باربری جانبی ماسه نشان می‌دهد، به صورتی که با افزایش قطر ستون در محیط ماسه از 5 به 25 سانتی‌متر، درصد افزایش تنش ماکزیمم 20 تا 70 درصد و همچنین درصد افزایش زاویه اصطکاک داخلی 200 تا 800 درصد نسبت به محیط ماسه بدون ستون سرباره‌ای مشاهده گردید.