بخشی از مقاله
خلاصه
تثبیت بسترهای سست روسازی راه و به اصطلاح خاکهای مشکل دار و مصالح لایه های زیر اساس و اساس با اضافه کردن مواد تثبیت کننده از فنون موفق در راهسازی است. با استفاده از مواد تثبیت کننده متعارف - آهک و سیمان - و نامتعارف ودر بعضی از جاها خاکستر برای تثبیت بستر و اساس وزیر اساس راه پیشنهاد می شوند. بنابراین لازم است که میزان اثر بخشی و نحوه کاربرد این نوع مواد مورد آزمایش و بررسی قرار گیرد. در این مقاله با انجام آزمایش های تراکم - تک محوری - حدود اتربرگ - PH طبق روش های استاندارد آزمایشگاهی اثر آهک بر روی خاصیت های خاک بسترآزاد راه تبریز- تهران مورد مطالعه و بررسی و مقایسه قرار گرفت به طوری که مقاومت 7 روزه خاک دارای آهک 7 درصد به میزان 10,4 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده .همچنین با افزایش مدت زمان نگهداری، مقاومت در درصدهای مختلف افزایش یافته ، بطوری که در هفته چهارم، مقاومت فشاری محدود نشده نمونه دارای 7 درصد آهک به 12,4 kg/cm2 افزایش می یابد ملاحظه می شود که افزایش مقدار آهک از 5 درصد به 7 درصدعملاً تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش مقاومت نخواهد داشت. از این رو به نظر می رسد حدود 5 درصد وزنی آهک مقدار بهینه مورد نیاز در تثبیت این خاک مورد نظر است. اضافه نمودن5 درصد آهک به خاک منطقه مورد مطالعه میزان تورم آن را کاهش داده و مقاومت و دوام آن را در حد شاخص های مورد قبول برای لایه زیر اساس می رساند.
.1 مقدمه
خاکهای ریزدانهمعمولاً دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی هستند. یکی از راههای مقابله با مشکلات این نوع خاکها، تثبیت خاک ریزدانه است. تثبیت خاک شامل فعالیتهایی است که در نتیجه آنها مشخصات مهندسی خاک بهبود یافته و به ویژگیهای مورد نظر نزدیک می شود. این اقدامات باعث افزایش مقاومت، کاهش تورم، کاهش نفوذپذیری، افزایش کارایی و اثرات بسیار سودمند دیگر می شود. در تثبیت به وسیله مواد شیمیایی استفاده از آهک بسیار متداول است. آهک به دلیل دامنه وسیع برای انواع خاکها، قیمت مناسب، در دسترس بودن و اثرات دائمی کاربرد زیادی دارد .[1] تثبیت خاک برای بهبود بخشیدن به خواص مهندسی خاک های نامرغوب در احداث سازه های مهندسی عمران مثل راه ها ، فرودگاهها ، خاکریزها ، سدها و پی های کم عمق ، بکار می رود. نوع تثبیت انتخابی در هر پروژه بستگی به ماهیت سازه و خواص ژئوتکنیکی و فیزیکی شیمیایی خاکهای مورد نظر دارد . بر اساس پاسخ اجزاء متشکله خاک به تثبیت ، دستورالعملهائی برای تعیین مناسب بودن خاک جهت هر نوع تثبیت پیشنهاد شده است.[2] با وجود این ، در عمل، انتخاب مناسب ترین ماده تثبیت کننده و میزان آن ، به طور معمول ، بر مقاومت فشاری محدوده نشده 7 روزه خاک تثبیت شده استوار است. اگر چه تکنیکهای تثبیت خاک با توجه به تحقیقات صورت گرفته در طی چند دهه گذشته اغلب شناخته شده است. لیکن، در بیشتر موارد اطلاعات کافی برای ارزیابی میزان بهبود در خواص مهندسی مورد نظر و آثار احتمالی تثبیت بدون انجام بررسیهای آزمایشگاهی بر روی خاکهای مورد نظر برای استفاده در پروژه فراهم نمی شود..[3] مسیر آزادراه تبریز - تهران با توجه به اینکه بر روی خاک این مسیر تاکنون ، مطالعات ناچیزی انجام شده است ، وجود خاک رس با تورم بالا در این مسیر و نیز ، کمبود مصالح متعارف مرغوب در فاصله حمل اقتصادی در منطقه، بعضاً مشکلاتی را در اجرای پروژه های راهسازی در این مسیر ایجاد می کند در این تحقیق انتخاب آهک با توجه به سوابق مثبت استفاده از آنها و نیز امکان تهیه و کاربرد در محل صورت گرفته است.
محمدحسین نوری قیداری و همکاران - - 1387 در پژوهشی به بررسی مشخصههای مکانیکی خاک تثبیت شده با آهک و الیاف پرداختند و به این نتیجه رسیدند که حضور الیاف به همراه آهک در خاک موجب افزایش پارامترهای مقاومتی و شکلپذیری خاک شده و گذشت زمان موجب بهبود مشخصات مکانیکی خاک شده است.[4] بطور کلی تمامی خاک های ریزدانه پس از اختلاط با آهک دارای کیفیت بهتری از نظر خصوصیات خمیری می شوند. بهبود خصوصیات و ویژگی های فنی مخلوط های خاک و آهک بستگی به نوع خاک ، نوع آهک ، درصد آهک ، شرایط عمل آوردن ، درجه حرارت ، رطوبت و زمان دارد. معمولاً از خاک های واکنش دار که افزایش قابل ملاحظه ای در مقاومت دارند برای بهره برداری در لایه های روسازی استفاده می شود و برای اینگونه مخلوط ها مقاومت ، دوام و رفتار مهندسی - تنش کرنش - مهمترین ویژگی های فنی محسوب می شوند .[5]
.2 مصالح مورد استفاده .1,2خاک رس
کلیه خاک مورد استفاده در این تحقیق نوعی خاک رس با تورم بالا به رنگ قهوه ای تیره می باشد که از قطعه یک آزادراه تبریز- تهران و به فاصله 100 کیلو متری از تبریز برداشت شده است. لازم به ذکر است نمونه خاک مورد نظر از بین 6 نمونه که از عمق 1 متری برداشته شده بود انتخاب گردید. به منظور طبقه بندی خاک مورد نظر، از آزمایش دانه بندی طبق استاندارد - ASTMD-422 - استفاده شده که نتایج آن در شکل 1 ارائه شده است.برای تعیین مشخصات عمومی خاک نیز آزمایشهای مقدماتی انجام گرفته که نتایج آن در جدول 2 نشان داده شده است.
