بررسی آزمایشگاهی رفتار مکانیکی خاکهای ماسه ای شن دار بد دانه بندی شده سیمانته

نقش سیمانتاسیون بر روی رفتار مکانیکی خاکها قابل صرفنظر نبوده و پارامترهای مختلفی نظیر درصد سیمانتاسیون، نوع عامل سیمان، تراکم و اندازه دانه ها بر روی خواص مکانیکی خاک های سیمانته اثرگذار می باشند. در هر حال سیمانتاسیون در خاک باعث افزایش چسبندگی، افزایش مقاومت، افزایش سختی و تغییر رفتار خاک به حالت اتساعی همچنین تغییرات جزیی در زاویه اصطکاک داخلی می گردد. مطالعه تحقیقات پیشین نشان می دهد که بررسی اثر دانه بندی خصوصاً خاک با دانه بندی منفصل بر روی رفتار خاک مورد توجه نبوده است. از این رو در این تحقیق رفتار یک خاک ماسه ای شن دار بددانه بندی شده سیمانته تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. خاک مورد آزمایش شامل ماسه مخلوط شده با 30 درصد شن تک سایز با ماکزیمم اندازه دانه 5/12 میلیمتر بوده که در سیستم طبقه بندی یونیفاید ماسه بددانه بندی شده همراه با شن(sp) نامگذاری می گردد. در آزمایش های برش مستقیم نمونه ها با افزودن سیمان پرتلند در 4 دانسیته نسبی 30، 50، 70 و 90 درصد به همراه سه درصد سیمان 0، 1و 2 تحت سربارهای 77 و 150 کیلوپاسکال مورد آزمایش قرار گرفتند، تمام نمونه ها در داخل جعبه برش مستقیم آماده شده و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایش های برش مستقیم نشان می دهد که مقاومت خاک با افزایش درصد سیمان و دانسیته افزایش یافته و همچنین افزایش مقدار سیمان در سربار ثابت باعث افزایش رفتار اتساعی نمونه ها می گردد. در مطالعه حاضر بر روی رفتار ماسه شن دار بددانه بندی شده سیمانته مشاهده شد که زاویه اصطکاک حجم ثابت نمونه های سیمانته بالاتر از نمونه های غیرسیمانته بوده اما افزایش تراکم و درصد سیمان، زاویه اصطکاک حجم ثابت را چندان دستخوش تغییر نمی کند. نتایج آزمایش های سه محوری با خاک پایه یکسان با آزمایش های برش مستقیم و درصد سیمان 0، 1، 2و 3 درصد در فشاردورگیرهای 50، 100و 150 کیلوپاسکال تحت شرایط زهشکی شده و زهکشی نشده که به مدت 7 روز در شرایط مرطوب و دمای ثابت عمل آوری شده اند، نشان می دهد که افزایش درصد سیمان باعث افزایش مقاومت ماکزیمم، اتساع نهایی و مکش در نمونه های سیمانته می گردد. در هر حال افزایش فشار دورگیر سبب افزایش مقاومت ماکزیمم، کاهش اتساع و فشار آب حفره ای منفی در نمونه های سیمانته می گردد، علاوه بر آن افزایش درصد سیمان تأثیر چندانی بر روی شکنندگی نداشته زیرا ماهیت مخلوط شن- ماسه بددانه بندی شده شکننده می باشد. مقایسه پارامترهای زهکشی نشده با معیار a ?=0 معرفی شده توسط بکستر و همکاران (2011) نشان می دهد که در تحقیق حاضر استفاده از معیار بکستر باعث سازگاری پارامترهای زهکشی شده و نشده می گردد. انرژی جذب شده در شرایط زهکشی نشده بالاتر از زهکشی شده بوده و بدان معناست که در شرایط زهکشی نشده انرژی بیشتری برای تغییر شکل خاک نیاز می باشد و افزایش درصد سیمان سبب افزایش انرژی جذب شده میگردد.