Impact of Utilizing Industrial Waste for Stabilizing Chemically Contaminated Clay Soils: A Sustainable Method to Improve Soil Durability
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 34
فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJEE-17-2_011
تاریخ نمایه سازی: 15 دی 1404
چکیده مقاله:
The stabilization of sulfate-contaminated clayey soils remains a significant challenge in geotechnical engineering due to the formation of expansive minerals such as ettringite and gypsum that cause strength loss and structural deterioration. This study evaluated the mechanical behavior and durability of sulfate-contaminated kaolinite clay stabilized with industrial by-products including lime, fly ash, and ground granulated blast-furnace slag (GGBS). Soil samples collected from south of Tehran were treated with ۶% lime, ۱۲% slag, and a combined ۴% lime + ۱۲% slag, cured for ۲۸ days at ۳۵ °C, and subjected to unconfined compressive strength (UCS), wet–dry (W/D), and freeze–thaw (F/T) tests under Na₂SO₄ and MgSO₄ contamination. Results showed that ۲۰% fly ash increased UCS from ۹۸۷.۲ kPa to ۱۴۸۰.۸ kPa (≈۵۰% improvement), while ۱۲% slag reduced free swelling from ۸.۲% to ۳.۳% (≈۶۰% reduction). The lime–slag mixture achieved the highest UCS (۱۹۸۵.۱ kPa) and maintained durability indices of ۰.۵۲ under W/D and ۰.۲۳ under F/T cycles, outperforming single stabilizers. Sodium and magnesium sulfates caused ۶۹–۷۷% UCS reduction after six F/T cycles, yet the blended system significantly mitigated deterioration. The enhanced performance is attributed to synergistic pozzolanic–hydraulic reactions forming C–S–H and C–A–H gels, which densify the soil and inhibit sulfate-induced expansion. Overall, the ۴% lime + ۱۲% slag blend provides a sustainable and chemically stable alternative for improving sulfate-affected clayey soils while reducing carbon emissions associated with conventional stabilizers.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
A. Moazzami
Department of Engineering, Faculty of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :