بررسی تاثیر گرد سیلیکا بر خصوصیات تورمی و انقباضی خاکهای رسی

چکیده امروزه با گسترش روز افزون پروژه های عمرانی و عدم وجود بستر خاکی مناسب برای اجرای برخی از آنها، روشهای متعددی برای اصلاح خصوصیات فیزیکی و رفتار ژئوتکنیکی خاکهای نامطلوب از نقطه نظر مهندسان ارائه شده است که شامل روشهای تثبیت و مسلح سازی می شود. یکی از این انواع خاکها، خاکهای رسی متورم شونده میباشند. این خاکها حاوی کانی های رسی سیلیکاته ای هستند که پتانسیل تورم و انقباض را تحت تغییر رطوبت دارا میباشند. تغییر شکل های تناوبی می تواند تاثیری نامطلوب بر روی پی سازه ها، سدهای خاکی، کانال های زهکشی و سیستمهای پوششی برای دفن زباله داشته باشد. لذا می بایستی راهکارهایی جهت کاهش این اثر نامطلوب بررسی و ارائه شود. درهمین راستا در این پژوهش به بررسی رفتار مقاومتی و خمیری و تورمی خاک رس کائولینیتی که از منطقه مرند در ایران تهیه گردیده، پرداخته شده و بهبود این خواص به کمک تثبیت با میکرو سیلیس مورد بررسی قرار گرفته است. جهت انجام آزمایشات نمونه های خاک رس با درصد های مختلف میکروسیلیس آماده و با درصد رطوبت بهینه ترکیب و متراکم شده اند. در ادامه مقاومت فشاری محدود نشده آنها اندازه گیری شده و سپس نمونه های دیگری از آنها تحت شرایط اشباع قرار گرفته و متورم گردیده اند و میزان تورم آنها اندازه گیری شده و پیرو آن مقاومت فشاری محدود نشده برای نمونه های متورم شده اندازه گیری گردیده است. همچنین میزان انقباض آنها نیز اندازه گیری شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که با اضافه کردن میکروسیلیس مقاومت فشاری محدود نشده خاک رس تا 25/1 برابر بهبود می یابد . کمترین میزان کاهش مقاومت دراثر تورم، مربوط به نمونه تثبیت شده با %5 میکروسیلیس حاصل گردیده است. به عبارتی نسبت مقاومت رس متورم به مقاومت آن قبل از تورم از % 36 به %46 بهبود می یابد. میزان تورم خاک رس در اثر تثبیت با همین میزان میکروسیلیس، از % 5 به % 7/1 کاهش می یابد. همچنین میزان انقباض خاک رس نیز کاهش می یابد که بهترین بهبود بازهم در نمونه %5 حاصل گردیده است و انقباض خاک از %4 به %2 کاهش یافته است. با توجه به نتایج آزمایشات صورت گرفته، روند کسب مقاومت و ترتیب اثر میکروسیلیس برروی خاک، بدلیل ساختار بسیار ریز و واکنش سریع آن با خاک رس، تقریبا ظرف 4 تا 5 روز اولیه می باشد و بعد از آن افزایش چندانی مشاهده نمی گردد. کلمات کلیدی : تثبیت خاک با میکروسیلیس، رس کائولینیت، گرد سیلیکا، تورم و انقباض خاک