بررسی آزمایشگاهی تاثیر استفاده از سیمان و نانوسیلیس در بهبود پتانسیل واگرایی خاک‎های رسی

این پژوهش، به بررسی قابلیت کنترل و کاهش واگرایی در خاک های رسی واگرا با استفاده از ترکیب مواد افزودنی سیمان و نانوسیلیس می پردازد. ضرورت این مطالعه از آن جاست که واگرایی خاک های رسی می تواند پایداری پروژه های عمرانی را به شدت تهدید کند و یافتن ترکیبی بهینه برای بهسازی این نوع خاک ها از اهمیت بالایی برخوردار است. برای تحقق اهداف پژوهش، آزمایش های آزمایشگاهی شامل آزمایش فشاری تک محوری، برش مستقیم، هیدرومتری مضاعف انجام گرفت. در این راستا، خاک رسی واگرای پایه با سه سطح سیمان (۵، ۱۰ و ۱۵ درصد نسبت به وزن خشک) و سه سطح نانوسیلیس (۰.۴، ۰.۸ و ۱.۲ درصد) ترکیب شد و ۹ سناریوی بهسازی به همراه یک سناریوی شاهد (بدون افزودنی) طراحی گردید. نتایج نشان دادند که افزودن حتی ۵٪ سیمان همراه با ۱.۲٪ نانوسیلیس نیز قادر به مهار رفتار واگرای خاک می باشد. با این حال، ترکیب بهینه شامل ۱۰٪ سیمان و ۰.۸٪ نانوسیلیس (سناریوی S۲۲) است که حداکثر مقاومت فشاری و برشی، رفتار یکنواخت، و عدم واگرایی را ارائه می دهد. نتایج برش مستقیم حاکی از افزایش ۳ تا ۷ برابری مقاومت برشی نسبت به خاک پایه و همچنین پایداری رفتاری در برابر افزایش تنش قائم بود. همچنین، نانوسیلیس نقش کلیدی در کاهش پراکندگی نتایج و افزایش تکرارپذیری ایفا نمود. استفاده از ترکیب سیمان و نانوسیلیس می تواند راهکاری موثر، و قابل اتکا برای تثبیت خاک های رسی واگرا باشد. ترکیب بهینه ی پیشنهادی نه تنها مقاومت مکانیکی را به شدت افزایش داده بلکه از نظر پایداری رفتاری و عدم واگرایی نیز عملکرد برتری نسبت به سایر ترکیب ها نشان داده است. نقش نانوسیلیس به ویژه در بهبود یکنواختی و کنترل پراکندگی رفتاری خاک از مزیت های بارز این روش محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

اگرایی ، سیمان ، نانوسیلیس ، ترکیب بهینه