بررسی خاک نرم تثبیت شده با استفاده از آهک و نانو سیلیس

فناوری نانو به دلیل توانایی دگرگون کردن ویژگیهای بنیادین مواد و حل مشکلات ساختاری، زمینه ساز ایجاد مصالح جدید با ویژگی های نوین شده که افزون بر کارایی و بازدهی بیشتر، از دوام بیشتری نیز برخوردارند. مارن ها از جمله خاک های مساله دار هستند که در حالت خشک دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مناسبی هستند اما این خصوصیات در تماس با آب دچار افت زیادی می شوند. به دلیل گستردگی و پراکنش این نوع خاک در بسیاری از مناطق ایران به ویژه جنوب ایران و پتانسیل زیاد احداث سازه های آبی در این مناطق نیاز به مطالعه رفتار این خاکها مشاهده می شود. بر این اساس هدف از پژوهش حاضر بررسی خصوصیات ریزساختاری و مشخصات ژئوتکنیکی خاک های مارنی و ارائه راهکار جهت بهبود خواص و خصوصیات مهندسی این خاک ها است. در این راستا برای دست یافتن به اهداف این پژوهش، به بررسی تاثیر افزودن آهک و ترکیب آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های ریزساختاری (از جمله آزمایش XRD pH و SEM) و ژئوتکنیکی خاک (از جمله تغییر حدود اتربرگ، مقاومت فشاری و برش مستقیم با توجه به زمان عمل آوری نمونه ها پرداخته شده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، با افزایش زمان عمل آوری، مشارکت آهک در انجام واکنش های پوزولانی افزایش یافته و نرخ رشد واکنش های پوزولانی در حضور نانوسیلیس افزایش یافته است. نتایج بدست آمده از آزمایش حدود اتربرگ، کاهش در شاخص خمیری نمونه مان را با افزایش در مقادیر آهک و نانوسیلیس نشان می دهد. همچنین نتایج آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده نشان میدهد، حضور ۶ درصد آهک با ۰.۷ درصد نانوسیلیس در زمان عمل آوری ۱ روزه، موجب افزایش ۷۷ درصدی مقاومت فشاری خاک شده است. بر اساس نتایج ارزیابی پراش پرتو ایکس علت اصلی بهبود خواص مکانیکی حل شدگی کانی های رسی، واکنش های پوزولانی و تشکیل ترکیبات سیلیکاتی و آلومیناتی کلسیم است.

کلیدواژه ها:

خاک رس ، مارن ، آهک ، نانوسیلیس ، خواص ژئوتکنیکی ، ریزساختار