مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه تجربی سختی ماسه با پیوند بیندانهای ضعیف تحت تنش محدودکننده کم
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	ماسه ضعیف سیمانی، آهک، پیوند ضعیف، آزمایش سهمحوری
چکیده	شیبهای تند و صخرههای تشکیلشده در ماسههای سیمانی اغلب یا یک خطر زمینشناسی یا یک چالش مهندسی هستند؛ اگرچه در انتهای سختتر شیبهای ماسهسیمانی (یعنی ماسهسنگ،) رفتار مواد توسط اصول مکانیک سنگ بیان میشود، در انتهای ضعیفتر آنها، رفتار ماسههای سیمانی بهطور کامل شبیه خاک یا سنگ نیست. در این موارد اغلب مشخص نیست که میتوان به عنصر چسبندگی مواد اعتماد کرد یا خیر. مطالعات نشان داده است که در طبیعت خاکهایی وجود دارد که درصدی از ماده سیمانی را در خود دارند که مقدار آن ناچیز است. تأثیر سیمانیشدن خاک را میتوان از آزمایشهای مختلف بر روی خاکهای با درصد سیمان کم به بهترین نحو مشاهده و درک کرد؛ زیرا چنین خاکهایی ممکن است دارای جنبههایی از رفتار خاکهای سیمانی و غیرسیمانی باشند؛ با وجود مطالعات بسیاری که روی خاکهای ماسهای همراه با افزودنی انجام شده است، بیشتر این مطالعات در جهت تثبیت خاک و پیدا کردن یک درصد بهینه برای ماده افزودنی هستند؛ درحالیکه خاکهای ضعیف سیمانی بسته به نوع و میزان ماده سیمانی در آنها، دارای مقاومت قابل توجهی هستند که در بسیاری از موارد ممکن است نیاز پروژه را برآورده کنند؛ در این پژوهش خاک ماسهای در حالت ضعیف سیمانی شده مورد بررسی قرار گرفت؛ همچنین از درصد رطوبت بهینه و تراکم استاندارد استفاده نشد تا خاک در حالت طبیعی در نظر گرفته شود. برای خاک مورد آزمایش از ماسه سیلیسی فیروزکوه (ماسه )161و برای سیمانی کردن خاک از آهک شکفته ساختمانی که مشخصات شیمیایی آن در متن آمده است، با درصدهای 3 ،1 ،0و 5استفاده شد، همچنین از 5و 10درصد رس کائولینیت که از شهر لالجین همدان تهیه شده است نیز در نمونهها استفاده شد. از آزمایش سهمحوری برای بررسی مقاومت و رفتار تنش-کرنش خاک و از آزمایش صفحه فشار برای بررسی مکش موجود در خاک استفاده شد. برای بررسی بهتر روند نتایج آزمایش سهمحوری، آزمایش با نرخ کرنش 0/1میلیمتر بر دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد که با افزودن آهک به خاک، حتی به میزان 1درصد، پیوندهای سیمانی بین دانههای خاک برقرار میشود و باعت افزایش مقاومت در خاک میشود. شکست خاک پایه زیر دستگاه سهمحوری به صورت بشکهای است اما با افزودن آهک بهعنوان ماده سیمانی به خاک، شکنندگی افزایش پیدا کرده و شکست نمونه از حالت بشکهای به حالت شکست 45درجه میرسد. پیوندهایی که بهوسیله آهک در خاک بوجود آمده است در تنش انحرافی زیر 150کیلوپاسکال و کرنش محوری زیر %2 شکسته میشوند و در ادامه مقاومت بهوسیله دانههای ماسه تحمل میشود؛ نکته حائز اهمیت در این مورد این است که با افزایش تنش همهجانبه سختی خاک کم میشود و از آنجایی که سختی با نشست خاک رابطه عکس دارد، در تنشهای همهجانبه بالاتر احتمال نشست خاک افزایش پیدا میکند. لازم به ذکر است که اعوجاج در نمونهها در تنشهای همهجانبه 50و 100کیلوپاسکال قابل مشاهده است و در تنش همهجانبه کم، نظیر 25کیلوپاسکال قابل مشاهده نیست. در واقع پیوندهای تشکیل شده در تنشهای همهجانبه کم قادر به مقاومت هستند. با بررسینمودار SWCCکه از آزمایش صفحه فشار بدست میآید مشخص شد که خاک پایه بدون حضور آهک مکش ناچیزی دارد اما زمانیکه آهک به عنوان ماده سیمانی به خاک اضافه میشود، باعث ایجاد پیوند بین دانههای خاک میشود و همین موضوع اجازه خروج آب از خاک را نمیدهد و در خاک ایجاد مکش میکند که این مکش در حدود 100کیلوپاسکال است
پژوهشگران	محمد ملکی (استاد راهنما)، فاطمه مرادی (دانشجو)