Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir,Mahmood Vafaian
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما) محمود وفائیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Shahbazi
مریم شهبازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Optimization of the Modification of Expansive Soil by Steel Slag and Fibers
Expansive clayey soils usually exhibit great volume change with any moisture variation. The soils are also weak and have limited strength. These features cause limitations and high risks for constructing dams, highways and other engineering structures on such soils. A common technique to overcome the weaknesses of the clayey soils is to stabilize them using appropriate additives. In the present study, with an environmental approach steel industry by-products (slag) and waste fibers from carpet manufacturing (acrylic fibers) were added to two types of expansive soils to evaluate likely improvement effects. The selected expansive clays include of bentonite clay (B) and a composition of bentonite clay with 10% of local ordinary clay(C+10B) kashida; TEXT-ALIGN: justify; LINE-HEIGHT: normal; TEXT-KASHIDA: 0%; MARGIN: 0in 0in 0pt" Key words : Clay soils, expansive soil, free swell, swell pressure, modifier, slag, fiber, optimization
خاک‌‌های رسی متورم‌شونده معمولاً با تغییر رطوبت، تغییر حجم می‌دهند و در عین‌حال دارای مقاومت اندکی هستند. این ویژگی‌های خاک‌های رسی سبب محدودیت و ریسک‌پذیری زیاد احداث بنا، سد، بزرگراه و سایر سازه‌های مهندسی برروی آن‌ها شده‌است. یکی از راه‌های غلبه بر ضعف‌های مذکور در خاک‌های رسی، تثبیت خاک با مواد اصلاح‌کننده مناسب است. در تحقیق حاضر با رویکرد زیست‌محیطی سعی شده تا با اضافه نمودن پسماند صنایع ذوب‌آهن (سرباره) و کارخانجات فرش (الیاف اکریلیک) به خاک‌های متورم‌شونده بنتونیت(B) با رده تورمی خیلی بالا و ترکیب رس با ده‌درصد بنتونیت(B10+C) با رده تورمی بالا، میزان اصلاح خاک سنجیده شود. در این راستا آزمایشات لازم با استفاده از برنامه آماری طراحی شده و اثرات متغیرهای مستقل با اضافه نمودن درصدهای مختلف از سرباره (صفر-25درصد)، الیاف (2/0-3درصد) و نسبت طول‌به‌ضخامت الیاف (5-45) به خاک‌های مورد مطالعه، بهبود و اصلاح خاک از نظر تورم، تراکم و مقاومت مطالعه گردید. نتایج نشان داد که با افزودن 25 درصدی سرباره به خاک فشار تورم و تورم آزاد تقریباً 50درصد نسبت‌به خاک اصلاح نشده، کاهش یافته و در شرایط مشابه برای خاک B10+C، فشار تورم و تورم آزاد حدود 92درصد کاهش یافته‌است. در خاک B با افزودن 3درصد الیاف با نسبت L/D برابر 25، میزان فشار تورم و تورم آزاد نسبت به خاک اصلاح نشده به ترتیب 25 و 70درصد کاهش یافته‌است و در خاک B10+C، با شرایط مشابه فشار تورم و تورم آزاد بترتیب 88 و 92درصد کاهش یافتند. با میزان ثابت 6/1درصد الیاف و تغییر L/D از 5 به 45، فشار تورم و تورم آزاد در هر دو خاک حدود 40 درصد کاهش یافتند. در هر دو خاک اثر سرباره و الیاف درجهت کاهش تورم و فشار تورم بوده و اثر سرباره نسبت‌به اثر الیاف و L/D بیشتر بوده ‌است. با توجه به نمودارهای شرایط بهینه برای خاک B به ‌منظور کاهش تورم با مقدار مناسب از مواد اصلاح‌کننده، مقدار سرباره و الیاف و L/D بترتیب، 25درصد ، 5/2درصد، 40 ارزیابی شد که رده تورمی خاک را به رده تورمی متوسط رسانده است. شرایط بهینه برای خاک B10+C به‌ منظور کاهش تورم و افزایش مقاومت فشاری، با مقدار مناسب از مواد اصلاح‌کننده، مقدار سرباره و الیاف و L/D بترتیب 15درصد، 4/0 درصد و 45 برآورد شد و درصد تورم و فشار تورم را به ترتیب از 65/8 درصد وkPa 65/80 به 1 درصد وkPa17 رساند و رده تورمی خاک را به رده پایین رساند. کلمات‌کلیدی: خاک رس، خاک متورم‌شونده، تورم آزاد، فشار تورم، اصلاح‌کننده، سرباره، الیاف، بهینه‌سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی