تأثیر سرباره دانه ای کوره بلند ذوب آهن اصفهان (ggbs) بر مقاومت و خصوصیات تورمی خاک رس تثبیت شده با آهک در مجاورت سولفات

در این پایان نامه از آهک، سرباره و گچ برای تثبیت خاک رس کائولینیت استفاده شده است. سرباره مورد استفاده از نوع ggbs است که به عنوان جایگزین بخشی از آهک مصرفی در تثبیت خاک رس به کار رفته است و از شرکت سهامی ذوب آهن اصفهان تهیه شده است. کلسیم موجود در آهک با سولفات موجود در خاک به همراه آلومینیم آزاد شده از خاک واکنش داده و ماده ای به نام اترینگایت را تشکیل می دهند. اترینگایت ماده ناپایدار کریستالی است که در زمان هیدراته شدن، تغییر حجم زیادی از خود بروز می دهد و از مقاومت خاک به میزان زیادی می کاهد. نقش مخرب سولفاتها در خاکهای تثبیت شده با آهک چند سالی است که مورد توجه و مطالعه محققین قرار گرفته است. یون سولفات می تواند از طریق خاکهای سولفاته و یا به وسیله آب حاوی یونهای سولفات که درون خاک اصلاح شده جریان می یابد، تأمین گردیده و وارد فعل و انفعالات شیمیایی آهک و رس شود. خاک مورد استفاده رس با خاصیت خمیری کم است که با درصدهای مختلف آهک، گچ و سرباره در درصد رطوبتهای مختلف مخلوط شده و پس از متراکم شدن، آزمایشهای cbr و تک محوری و اندازه گیری تورم انجام پذیرفته است. درصد اختلاط مواد باتوجه به نتایج آزمایشهای تک محوری اکرمی (1385) انتخاب شده است. نمونه های آزمایش به دو دسته زمان عمل آوری 7 و 28 روزه تقسیم شده اند. برای نمونه های 7 روزه سه ترکیب مختلف از مواد، و برای نمونه های 28 روزه نیز سه ترکیب مجزا وجود دارد. هر ترکیب در پنج درصد رطوبت مختلف، نزدیک به رطوبت بهینه هر ترکیب، آزمایش شده است. آزمایش cbr به دو صورت خشک و اشباع صورت پذیرفته است بنابراین تعداد 60 نمونه برای آزمایش cbr و تعداد 30 نمونه برای آزمایش تک محوری ساخته شده است. در آزمایشهای cbr غیراشباع پس از سپری شدن زمان عمل آوری، نمونه ها بلافاصله تحت آزمایش قرار گرفته اند. در آزمایشهای cbr اشباع پس از سپری شدن زمان عمل آوری، نمونه ها به مدت 96 ساعت در آب غوطه ور شدند و میزان تورم آنها محاسبه شد و سپس تحت آزمایش cbr قرار گرفته اند. نتایج آزمایشها نشان می دهد سرباره می تواند باعث کاهش اثرات نامطلوب وجود سولفات در خاک تثبیت شده با آهک شود. اضافه شدن سرباره به خاک باعث کاهش تورم و افزایش مقاومت خاک می شود. همچنین با افزایش درصد رطوبت نمونه ها، از تورم آنها کاسته می شود. باتوجه به این نتایج این تحقیق، استفاده از سرباره که محصول فرعی صنایع ذوب آهن است، می تواند از جنبه های گوناگون مفید باشد.