تثبیت نرم با استفاده از مواد نانو تحت سیکل ذوب

استفاده امروزه سیمان به عنوان پرمصرف ترین و رایج تثبیت کننده خاک مورد قرار گرفته است ولی با توجه به آثار نامطلوب زیست محیطی، سیمان، ضرورت استفاده از ژئوپلیمرها بدلیل جنبههای مطلوب زیست محیطی به عنوان جایگزینی مناسب برای سیمان حائز اهمیت میباشد. در این مطالعه از ژئوپلیمر بر پایه آهک و نانومواد که شامل نانو کلوئیدسیلیس والیاف میباشد برای تثبیت خاک کائولینیت استفاده شده است. پارامترهای مختلف مانند نوع نانومواد، مقدار نانومواد، نسبت محلول فعال کننده قلیایی و زمان عمل آوری به عنوان عوامل موثر بر رفتار نمونههای تثبیت شده مورد توجه قرار گرفته است. برای ارزیابی تاثیر ژئوپلیمر و نانومواد بر رفتار مکانیکی نمونه ها آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده و مقاومت کششی و سیکل ذوب ویخ در دمای ۲۵-۵۰ درجه سانتی گراد که معیار اصلی مقایسه نمونهها بوده اند انجام شده است. از طرفی تحلیل XRD و SEM جهت بررسی ریزساختاری خاک تثبیت شده، انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که ژئوپلیمر بر پایه الیاف و نانومواد جایگزین مناسبی برای مواد سیمانی در تثبیت خاک هستند، به طوری که افزودن الیاف و نانومواد به خاک باعث افزایش مقاومت و بهبود رفتار مکانیکی نمونه ها می شود. از طرفی با افزایش میزان نانومواد تا ۵ درصد و محلول قلیایی مقاومت فشاری و کششی نمونهها افزایش مییابد. مقاومت های به دست آمده با مقاومت نمونههای تثبیت شده با سیمان مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین نتایج تحلیل ریزساختاری نشان دهنده واکنش شدید افزودنیهای شیمیایی و تشکیل ژل آلومینوسیلیکاتی در ترکیبات ژئوپلیمری است که خود باعث افزایش ظرفیت باربری خاک و تثبیت آن می شود.

کلیدواژه ها:

خاک نرم ، رسی ، نانو ، کلوئید ، سیلیس ، آهک ، الیاف ، سیکل ذوب ، ویخ