بررسی تاثیر مواد آلی در تثبیت خاکهای ریز دانه

رشد روز افزون جمعیت، گسترش شهرها و ضرورت ایجاد ساخت و سازهای زیر بنایی موجب افزایش تقاضا برای ایجاد سازه های عمرانی، صنعتی، مسکن و شبکه های ارتباطی شده است. این امر صنایع ساخت و ساز را جهت استفاده از زمینهای نامناسب با مشخصات فنی نامطلوب ترغیب می نماید. بخشی از این زمین های مساله دار خاکهای آلی می باشند. تاثیر وجود مواد آلی، بر خصیصه های مهندسی خاکهای معدنی با توجه به نوع و محتوای ماده ارگانیک متغیر می باشد. اجرای سازه های حجیم و فونداسیون های سنگین بر روی این خاکهای نرم با تراکم پذیری بالا به دلیل مقاومت برشی پایین خاک و عدم توزیع متناسب بار در عمق، با تغییر شکل های افقی و قائم بسیار بزرگ در مراحل ساخت و بهره برداری و نشست های تحکیمی و خزشی زیاد همراه می باشد. به این ترتیب هر گونه بارگذاری بر روی این خاکهای نرم مستلزم اصلاح خاک و رفع نمودن مشکل مذکور می باشد. یکی از روش های اصلاح معمول در این خاکها، تثبیت شیمیایی با موادی مانند آهک، سیمان، گچ و.. می باشد. فرایند تثبیت موفق در این خاکها، مستلزم تست های آزمایشگاهی دقیق و تعیین میزان مناسب تثبیت کننده می باشد. مطالعات آماری و آزمایشگاهی انجام شده بر روی پروژه های تثبیت اجرا شده در خاکهای آلی دار حاکی از آن بوده است که در اغلب موارد نتایج مطلوبی از تثبیت این خاکها حاصل نشده است و بهبود پذیری در بیشتر موارد، با گذشت زمان کاهش یافته است. تحقیق حاضر با محوریت بررسی تاثیر مواد آلی بر فرایند تثبیت انجام گرفته است و به منظور کنترل محتوای مواد آلی، خاکهای مورد نظر با افزودن ماده ارگانیک به شکل پیت با 3? ، 6? و 9? ماده آلی تهیه شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که با افزایش محتوای ماده ارگانیک، درصد آهک مینیمم لازم برای اصلاح خاک ریزدانه موجود به میزان قابل ملاحظه ای تغییر می کند. نتایج بیانگر آنست که به ازای هر سه درصد افزایش محتوای ماده ارگانیک، بر میزان آهک لازم دو درصد افزوده می شود. ویژگی های خمیری و تورمی و انقباضی هر سه نوع خاک بعد از تثبیت با آهک به خوبی اصلاح می شود، ولی با افزایش درصد ماده ارگانیک، میزان کاهش شاخص خمیری خاک تثبیت شده با آهک کاسته می شود. در همه خاکها با افزودن آهک، وزن واحد حجم خشک خاک کاهش و رطوبت بهینه افزایش یافته است و منحنی های تراکم هموارتر شده است. به منظور ارزیابی خواص مهندسی خاکهای موجود، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری بر روی نمونه های تثبیت شده با آهک انجام گرفته است. درتمامی خاکها بعد از 28 روز عمل آوری مقاومت فشاری به میزان محسوسی افزایش یافته است. این کسب مقاومت با افزایش درصد ماده آلی کاهش می یابد. ph در همه نمونه ها بعد از 28 روز عمل آوری کاهش یافته است و بر میزان این کاهش، با بالا رفتن درصد ماده آلی افزوده شده است. این کاهش ph، با ایجاد تاخیر در تجزیه و انحلال سیلیکات های خاک، ازتشکیل ژل هیدراته سمنتاسیون جلوگیری می کند و کسب مقاومت در خاکهای آلی دار را مختل می نماید. با توجه به نتایج آزمایشات، با افزوده شدن درصد ماده آلی از 0 تا 9?، تنها خاکهای دارای 0 و 3? ماده ارگانیک به ازای 6 و 8 درصد آهک به خوبی تثبیت شده اند. با افزوده شدن بیش از 3? ماده ارگانیک به خاک ریزدانه موجود، علی رغم اصلاح ویژگی های خمیری، تورمی و انقباضی، کسب مقاومت انجام نگرفته است و فرایند تثبیت با آهک ناموفق بوده است.