خلاصة:
روش های مختلفی برای تثبیت توده های طبیعی ناپایدار وجود دارد. یکی از این روش ها افزایش پارامترهای مقاومتی خاک از طریق اصلاح کاتیونی و به روش افزودن محلول اشباع آهک تحت نیروی ثقل بـه خـاک است . این تحقیق به ارزیابی تاثیر میزان یون کلسیم مصرف شده بر مقاومت تک محوری خاک رسی تثبیـت شده با محلول اشباع آهک پرداخته است . ١٥ نمونه خاک با شرایط یکسان آماده شد و به مدت زمان مشـابه تحت جریان محلول اشباع آهک قرار گرفت . سپس در دسته های سه تایی و در محفظه مخصوصی به لحاظ رطوبت و دما در دوره های زمانی٣، ٧، ٢٨ و ٦٠ روزه ، نگهداری و سپس مورد آزمـایش مقاومـت فشـاری تک محوری قرارگرفتند. سه نمونه فقط تحت جریان نفوذ آب قرار داده شد و از نتـایج آن بـه عنـوان نمونـه شاهد استفاده گردید. با اندازه گیری میزان یون کلسیم موجود در نمونه ، قبل و بعـد از اصـلاح ، میـزان یـون کلسیم ترکیب شده ، به دست آمد. حداقل یون کلسیم لازم برای افزایش قابل توجـه مقاومـت خـاک، بـرای نمونه های دسته سه روزه و معادل ٣٢ میلیگرم در لیتر با مقاومت نظیر ١٨٠ درصـد بـه دسـت آمـده اسـت . حداکثر یون کلسیم جذب شده مربوط به نمونه های با دوره عمل آوری ٢٨ روزه است که معادل ٤٧ میلـی- گرم در لیتر و حداکثر مقاومت نظیر آن ، معادل افزایش ٤٣٦ درصد نسبت به نمونه شاهد به دست آمده است . حداکثر مصرف در دوره تزریق ٢٨ روزه و عدم تغییر فاحش مصرف یون کلسـیم بعـدازآن ، نشـان دهنـده آستانه میزان موثر یون کلسیم مورد نیاز برای دست یابی به حداکثر مقاومت است . همچنین نتیجه گیری شـد که موثرترین مدت تزریق در فرآیند افزایش مقاومت خاک با محلول اشباع آهک ، ٢٨ روز است . همچنـین مشاهده شد که نمونه های با زمان عمل آوری طولانیتر و میزان کلسیم دریافت شده بیشتر، رفتاری مشابه به رفتار سنگ از خود نشان دادند و کمترین میزان کرنش متناظر مقاومت فشاری، به میزان ٢ درصد تغییر شکل نسبی، را در زمان گسیختگی از خود نشان دادند
Introduction : Adding lime to increase the geotechnical characteristics of fine-grained soils، to achieve different goals always been done from ancient time. There are many techniques for stabilizing unstable slopes، among them lime treatment is a quick، simple and costeffective operation that can be incorporated into any unstable slopes. Some scientific techniques of soil treatment have been introduced by Bell (1996). The effect of lime on maximum compressive strength were studied by Indraratna (1996). He concluded that the addition of only 2% of lime results in a 50% increase in compressive strength and if this amount increases to the 5% of lime، the increase is doubled. Although lime stabilizes the soil rapidly after the treatment، the mechanical properties and strength of soil change over a long period of time (Bell، 1996; Sivapullaiah، Sridharan، & Ramesh، 2000). Recently a new method has been developed by which lime is injected into soil in the form of saturated solution. As it penetrates into the soil due to the gravity، it improves soil strength through pozzolanic reaction (Davoodi، 2007). Limited studies have been conducted to investigate the suitability of using saturated lime solution in slope stability. Optimum concentrations of lime solution and lime dosage were investigated by Pui Ling (2005) and Pedarla، Chittoori، Puppala، Hoyos، & Saride، (2010). Moreover، it is known by the studies of Khelifa (2010) that the curing time influences the physical properties of soil stabilized by lime، and considerably increases the shear strength of cohesive soils stabilized by lime. This study intends to assess the effect of calcium dosage on uniaxial strength of clayey soils stabilized by saturated lime solution in order to be applied in unstable slope stability and sediment control.
ملخص الجهاز:
"در خصوص مطالعات انجام شده در داخل کشور، میتوان به تحقیق قابزلو (١:١٣٨٠) در زمینه بهبود خصوصیات مکانیکی خاکهای مارنی با استفاده از پوزولان ، اصغری کلجاهی (١:١٣٨١) در خصوص بررسی تأثیر سیمانتاسیون بر مقاومت و تغییر شکل خاکهای درشت دانه در آبرفت های تهران و فرزانه و مصدق (٦:١٣٨٥) در زمینه تثبیت خاکهای شور بستر راه با استفاده از آهک را نام برد؛ اما تمامی این تحقیقات برای کاربرد آهک به روش سنتی است که کاربرد آن در پروژه های ساختمانی است ، در حالی که برای اعمال آهک به توده های طبیعی و برجا، روش مناسب تری لازم است .
در این تحقیق سعی شده از تحلیل تغییرات میزان مصرف یون کلسیم و مقاومت تک محوری خاک رسی، به عنوان شاخصی در تعیین آستانه حداقل و حداکثر آهک مورد نیاز برای تقویت نمونه های خاک رسی با محلول اشباع آهک ، برای کاربرد در تثبیت توده های طبیعی و برجا استفاده شود.
با استفاده از نتایج به دست آمده از میزان یون کلسیم جذب شده در نمونه های با دوره عمل آوری مختلف ، رابطه بین مقدار یون کلسیم و درصد افزایش مقاومت تک محوری و همچنین رابطه بین زمان نگهداشت و درصد افزایش مقاومت نمونه ها نسبت به نمونه های شاهد، میتوان به حداقل و حداکثر آهک مورد نیاز برای افزایش مطلوب مؤلفه های مقاومتی خاک دست یافت .
همچنین میزان ٤٧ میلیگرم در لیتر در دوره نگهداری ٢٨ روزه ، با ٤٣٦% افزایش مقاومت نسبت به نمونه شاهد، به عنوان آستانه حداکثری میزان یون لازم برای تقویت به روش تزریق محلول اشباع آهک به دست آمد."