ارزیابی مقاومت فشاری خاک ماسه بادی تثبیت شده با فعال کننده های قلیایی

در بیابان ها، ماسه های بادی به دلیل کمبود آب، بادهای شدید و تغییرات دما تشکیل شده و به طور طبیعی دارای استحکام و ظرفیت باربری کمی می باشند. این نوع خاک ها به دلیل ویژگی های فیزیکی خاص خود برای استفاده در پروژه های راهسازی مناسب نیستند و نیازمند بهسازی، ازجمله تثبیت با افزودنی ها، می باشند. روش های سنتی تثبیت مانند استفاده از سیمان یا آهک، به دلیل اثرات نامطلوب زیست محیطی، به عنوان گزینه های مناسب شناخته نشده اند. در سال های اخیر، بهره گیری از محلول های فعال کننده قلیایی و ژئوپلیمرها به دلیل کاهش انتشار گاز CO۲، مصرف کمتر انرژی و سازگاری بیشتر با توسعه پایدار نسبت به سیمان و آهک، به عنوان گزینه ای سبز و مقرون به صرفه معرفی شده اند. در این پژوهش، به منظور بهسازی و تثبیت خاک ماسه بادی از نسبت های مختلف سیلیکات سدیم به سدیم هیدروکسید (۱، ۲ و ۴) با غلظت های ۸، ۱۰ و ۱۲ مولار استفاده شده است. آزمایش های تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و تحلیل های XRD و SEM برای ارزیابی ریزساختار خاک ماسه بادی تثبیت شده انجام شدند. مقاومت فشاری نمونه ها در زمان های عمل آوری ۷، ۲۸، ۵۶ و ۹۱ روزه اندازه گیری شد و مشخص گردید که بیشترین مقاومت فشاری در نمونه های تثبیت شده با نسبت ۲ سیلیکات سدیم به سدیم هیدروکسید و غلظت ۱۲ مولار پس از ۹۱ روز عمل آوری حاصل شد. تحلیل SEM نشان داد که تغییرات ریزساختاری خاک محدود بوده است که این امر به دلیل کمبود سیلیس و آلومینیوم کافی برای تشکیل ژل ژئوپلیمری تفسیر شد. درمجموع، ترکیب محلول سیلیکات سدیم و سدیم هیدروکسید با نسبت ۲ به ۱ و غلظت ۱۲ مولار به عنوان موثرترین گزینه برای بهبود مقاومت خاک ماسه بادی معرفی شد.

کلیدواژه ها:

تثبیت ، ماسه بادی ، مقاومت فشاری ، سیلیکات سدیم ، سدیم هیدروکسید