به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "enhanced durability" در نشریات گروه "فنی و مهندسی"

جستجوی enhanced durability در مقالات مجلات علمی
  • سمیه غفاری، امیررضا گودرزی*، سهیل سبحان اردکانی، مهرداد چراغی، رضا مرندی

    در تحقیق حاضر بازده نوعی ژئوپلیمر بر پایه سرباره فولادسازی (SGP) و ترکیب آن با میکرو ذرات زئولیت (SGPZ)، نسبت به سیمان (به عنوان افزودنی سنتی) در افزایش تاب آوری فرآیند تثبیت و جامدسازی (S/S) خاک آلوده به فلز سنگین بررسی شد. بدین منظور درصدهای متفاوت SGP، SGPZ، و سیمان جداگانه به نمونه های حاوی غلظت مختلف سرب (Pb) اضافه و پس از عمل آوری، با شبیه سازی آزمایشگاهی پاسخ محصولات S/S طی 25، 50، 75 و 100 سال مجاورت در برابر باران اسیدی همزمان با چرخه تر و خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد در حالیکه افزودن مقادیر اندک سیمان به خاک می تواند دسترسی زیستی آلودگی را به شدت کاهش دهد؛ اما تماس نمونه با محیط مهاجم به ویژه در حضور مقادیر زیاد Pb، سبب زوال ساز و کارهای S/S و در نتیجه امکان باز انتشار گسترده و مهاجرت یون های سمی به اطراف خواهد شد. در این حالت، تامین آستانه مجاز میزان آبشویی آلودگی (mg/L 5 ≥) نیازمند مصرف زیاد سیمان است. در مقابل، استفاده از هم بندکننده های غیرسیمانی مورد مطالعه (به ویژه SGPZ)، تاثیر منفی تغییرات محیطی بر تحرک مجدد آلاینده را بطور قابل ملاحظه ای محدود می نماید. بنحویکه در شرایط مشابه، مشخصات مکانیکی این سری از نمونه ها بعضا تا 5/3 برابر بیشتر از خاک اصلاح شده با سیمان بدست آمد. علت این تفاوت رفتارها با استناد به آنالیزهای ریزساختاری، کاهش اندرکنش نامطلوب آلاینده-افزودنی، شدت بخشی سطح واکنش های هیدراسیون، تشکیل فازهای ثانویه هیدراته مرکب و ایجاد شبکه سه بعدی از محصورشدگی در سیستم حاوی ژئوپلیمر ارزیابی شد. در مجموع بر اساس نتایج حاصل، استفاده از ژئوپلیمر (خصوصا حاوی زئولیت)، به عنوان یک گزینه موثر و دوستدار محیط زیست برای بهسازی پایدار خاک حتی با مقادیر بسیار زیاد آلاینده پیشنهاد می شود. با رعایت استانداردهای USEPA و UKAE برای نیل به پالایش ایمن، میزان بهینه ژئوپلیمر تقریبا mg/g.soil 6 به ازای یک گرم بر کیلوگرم فلز سنگین در نمونه تعیین گردید.

    کلید واژگان: خاک آلوده, فرآیند S, S, محیط مهاجم, هم بندکننده ژئوپلیمری, بهبود ریزساختار, افزایش پایایی
    Somayeh Ghaffary, AmirReza Goodarzi*, Soheil Sobhan Ardakani, Mehrdad Cheraghi, Reza Marandi

    The cement-based stabilization/solidification (S/S) method is widely used in modifying soils polluted by heavy metals (HMs), although it may face technical, economic, and environmental limitations. Therefore, the present work was designed to investigate the effectiveness of a type of geopolymer based on the steel slag (SGP) and its combination with microparticles of zeolite (SGPZ), compared to cement (as a traditional additive), in enhancing the stability of S/S products. In so doing, different percentages (0 to 250 mg/g-soil) of SGP, SGPZ, and sole cement were separately added to the S/S samples containing different concentrations of lead (including 5000, 10000, 20000 and 40000 mg/kg-soil). After adequate curing (up to 28 days), a set of macro and micro scale experiments were performed to assess the long-term performance of the amended soil samples using a laboratory accelerated aging procedure that simulated 25, 50, 75 and 100 years of exposure to the acid rain and wet and dry (W-D) cycles in the field. It was found that, while low amounts of cement (PC) would greatly reduce the initial bioavailability of pollution in the pore fluid of soil, increasing the contact time of the PC-treated specimens upon harsh conditions, especially in the presence of high level of Pb, would dramatically diminish the efficiency of the precipitation mechanism as well as the degree of encapsulation process which play a significant role in increasing the ability of S/S sample to release the toxic ions stabilized/solidified previously. At simulated 100 years, the toxicity characteristic leaching procedure leached Pb from the PC-treated sample with 250 mg/g-soil binder would exceed the permitted threshold of pollution leaching (≥ 5 mg/L) by 508%, indicating that meeting the S/S regulation limits requires a large consumption of cement. The study showed that, unlike treatment conditions with the same level of PC, the use of novel cement-free S/S binders (especially SGPZ) would significantly limit the negative influences of the environmental changes on HM remobilization risks. In addition, the mechanical characteristics of those series of samples were sometimes up to 1.4 times higher than that of the soil modified with cement alone. Based on the X-ray diffraction (XRD) patterns and scanning electron microscope (SEM) images, this enhancement can be mainly due to i) reduction in the adverse HM-binder interactions, ii) intensification in the level of hydration reactions, iii) formation of secondary complex hydrated phases (e.g., Hydrotalcite: Mg6Al2CO3(OH)16.4H2O), and iv) creation of a three-dimensional network of solidification in the system containing geopolymer, wrapping the matrix of S/S products against the structure disintegration upon contact to the aggressive environments. Therefore, under the destroying impacts of acid attack and W-D scenario, adding 25% SGPZ composite could pass the S/S regulation limits. In general, based on the obtained results, the use of geopolymer (especially containing zeolite) is suggested as an effective and environmentally friendly alternative for sustainable soil improvement, even with the high contents of HM ions. Following the USEPA and UKAE standards to achieve the safe S/S performance, the optimal dosage of GP binder was determined to be approximately 6 mg/g-soil per 1 g/kg of lead in the sample.

    Keywords: Contaminated soil, S, S process, harsh condition, geopolymer, enhanced durability
  • مظاهر روزبهانی، امیررضا گودرزی*، سید حمید لاجوردی

    در مطالعه حاضر کارآیی ترکیبی جدید از ضایعات صنعتی شامل پسماند کاربید کلسیم (CCR) و سیلیکافوم (SF) در کنار الیاف پلی پروپیلن در مقایسه با سیمان برای اصلاح رس های نرم و افزایش دوام آنها بررسی شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد در شرایط متداول عمل آوری (دما ºC20 و نگهداری تا 28 روز) استفاده از CCR تنها، اثر محدودی در بهبود رفتار خاک دارد. از طرفی، با وجود عملکرد مطلوب اولیه فرآیند تثبیت با سیمان، ولی چرخه تر و خشک (W-D) با شکست نانوساختارهای سیمانی، می تواند سبب اختلال و حتی از دست رفتن کامل ظرفیت باربری خاک شود. در مقابل، ترکیب CCR با SF نقش برجسته ای بر فرآیند بهسازی (خصوصا با افزایش دما) داشته و پتانسیل زوال به مراتب کمتری در حضور نسبت بهینه CCR-SF مشاهده گردید. بنابر آنالیزهای SEM-EDX و XRD، گسترش جامدشدگی ساختار و کاهش سهم حفرات، جزء عوامل اصلی پاسخ مناسب تر سیستم اخیر ارزیابی شد. از سوی دیگر، افزودن فیبر به این سری از نمونه ها، تاثیر بسزایی در رشد تاب کششی، جذب بهتر انرژی، کاهش قابلیت ترک خوردگی و در نتیجه بهبود پایایی ماتریکس خاک دارد. متعاقب این وضعیت، مقاومت نمونه مسلح شده و حاوی 15% افزودنی، حدود 1/8 برابر آستانه مجاز برای موفقیت تثبیت بدست آمد. علت این رفتار، هم افزایی CCR-SF و الیاف در ارتقاء پیوستگی بین ذرات و کاهش فضای دسترسی برای اندرکنش خاک-آب تعیین شد. با استناد به مجموع نتایج حاصل، استفاده از ترکیب بهینه CCR-SF همراه فیبر به عنوان گزینه ای ارزان، دوست دار محیط زیست و کارآمد در اصلاح خاک های مسئله دار و کاهش پتانسیل پس گسیختگی آنها توصیه می شود.

    کلید واژگان: تثبیت پایه سیمانی, چرخه W-D, زوال پارامترهای مهندسی, CCR-SF, الیاف, افزایش دوام
    Mazaher Rozbahani, AmirReza Goodarzi *, Seyed Hamid Lajevardi

    In the present study, the effectiveness of a new combination of industrial wastes including calcium carbide residue (CCR) and silica-fume (SF) along with polypropylene fiber was investigated in comparison with cement for improving soft clays and increasing their durability. The results showed that in normal curing conditions, the use of CCR alone has little effect on the soil geo-mechanical performance. On the other hand, despite the initial favorable performance of cement, the W-D cycle with the failure of cement nanostructures can lead to the disturbance and even complete loss of the soil-bearing capacity. In contrast, the combination of CCR with SF had a prominent role in the stabilization process and a much lower deterioration potential was observed in the presence of the optimal ratio of CCR-SF. According to SEM-EDX and XRD analysis, expansion of solidification and reduction of voids were evaluated as the main factors of the more appropriate response of the recent system. Adding fiber to this series of samples had a significant effect on the growth of tensile strength, better absorption of energy, reduction of cracking ability, and as a result, improving the stability of the soil matrix. Following such a condition, the strength of the reinforced sample containing a 15% additive was found to be about 1.8 times the threshold allowed for successful stabilization. This can be attributed to the synergism of CCR-SF and fibers in improving the particle conjunction and reducing the access of voids for soil-water interaction. Based on the obtained results, the use of an optimal combination of CCR-SF with fiber can be recommended as a low-cost, environmentally friendly, and efficient option in improving the behavior of problematic soils and reducing their post-failure potential.

    Keywords: Cement stabilization, W-D cycles, deterioration of soil properties, CCR-SF-Fibers, enhanced durability
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال