جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "marl" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «marl» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و چهارم شماره 1 (پیاپی 114، بهار 1403)، صص 1 -12اکثر صنایع و پالایشگاه های جنوب ایران بر روی بستر مارنی قرار دارند. خاک های مارنی از لحاظ ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی در حالت خشک و مرطوب رفتار کاملا متفاوتی دارد. حساسیت زیاد خاک های مارنی در حضور رطوبت و آلاینده های آلی می تواند در پروژه های مهندسی مشکل آفرین شود. از این رو هدف این مقاله، مطالعه رفتار ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی خاک مارن در معرض آلاینده آلی نفت خام است. بدین منظور به خاک مارن مقادیر 0، 2، 5، 10، 15، 20 و 30 درصد وزن خشک خاک نفت خام افزوده شد، سپس با انجام آزمایش های مختلف ژئوتکنیکی (مقاومت فشاری محصورنشده، وارفتگی، حدود اتربرگ، نفوذپذیری) و ریزساختاری (XRD و SEM) تاثیر آلاینده نفت خام بر خصوصیات ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی خاک مارن بررسی شده است. از مهم ترین نتایج مقاله حاضر، پایداری خاک مارن در برابر وارفتگی در حضور آلاینده آلی نفت خام است. افزایش میزان نفت خام در خاک منجر به تغییر دامنه خمیری و تغییر رفتار خاک از رس با خاصیت خمیری زیاد (CH) به سیلت با خاصیت خمیری زیاد (MH) شده است. پایش ریزساختاری خاک های مارنی تحت آزمایش پراش اشعه ایکس (XRD) نشان می دهد که افزایش غلظت آلاینده نفت خام باعث تغییر محسوسی در قله اصلی کانی های رسی نشده است. تصاویر (SEM) نیز بیانگر ایجاد ساختار فلوکوله با افزایش غلظت آلاینده است. از سوی دیگر حضور 30% آلاینده آلی نفت خام موجب شده، مقاومت فشاری خاک مارن با کاهش 88% از kPa880 به kPa104 شده است.کلید واژگان: آلاینده نفت خام, مارن, مشخصات ژئوتکنیکی, مقاومت فشاری, ریزساختار, خاصیت خمیریJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:54 Issue: 1, 2024, PP 1 -12The expansion of oil-dependent industries has caused a growing rate of oil extraction and increasing oil- and its derivatives-contaminated water and soil. The impacts and damages caused by oil pollution on human resources, water, and the environment have been very complicated. Oil and its derivates leakages into the soil can change its physical and mechanical properties. Oil-contaminated lands are thought of as the main challenge to the environment. Fuel and oil-reserve sites are common oil leak sites that may penetrate the soil. However, most Bandar Abbas refineries are situated on marl soil beds. Marl is composed of clay, and calcium carbonates of varying degrees of 20-65%, which, having been hardened, are converted into marl soil, thus becoming physically stiff and impermeable. Marl soil has high stiffness and shear strength under dry conditions, as these properties experience lower rates under wet conditions. The volatile behavior of the marl soil in water and organic pollutants makes it problematic when used in geotechnical projects. Thus, the present research takes a microstructural approach to investigate the geotechnical properties and environmental geotechnics of the marl soil contaminated with varying degrees of crude oil.Keywords: Organic Oil Pollutant, Marl, Geotechnical Properties, Microstructure
-
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و سوم شماره 1 (پیاپی 110، بهار 1402)، صص 55 -66مارن سنگ هایی هستند که از ته نشینی هم زمان مصالح آهکی و رسی تشکیل شده اند. خاک مارنی نتیجه هوازدگی فیزیکی و شیمیایی سنگ مادر است. ویژگی های مارن شامل رفتار پیچیده، حساسیت به رطوبت، مقاومت و باربری کم، قابلیت فشردگی بالا و ویژگی خمیری زیاد؛ می باشند. در سراسر جهان؛ سالانه حجم زیادی خاک لایروبی تولید می گردد. این خاک اغلب ویژگی های فنی مناسب برای استفاده در کارهای عمرانی ندارد؛ و به ناچار انباشته می شود. سرباره فولاد، یکی از محصولات جانبی صنعت فولاد است. با توجه به گرانی و مشکلات زیست محیطی تولید تثبیت کننده های سنتی مانند آهک و سیمان و همچنین حجم زیاد، جاگیر بودن و ویژگی های مناسب؛ سرباره فولاد می تواند در تثبیت خاک به کار رود. در این مقاله تثبیت خاک مارن تبریز و خاک لایروبی خلیج فارس با ریزدانه سرباره های BOF و EAF موردبررسی قرار گرفته است. برای این منظور آزمونه های 7 روزه خاک تثبیت شده با 4 درصد مختلف ریزدانه سرباره های فولاد BOF و EAF تهیه شدند. این آزمونه ها تحت آزمایش فشاری تک محوری محدود نشده بر روی نمونه های مکعبی با ابعاد 5 سانتی متری قرار گرفتند. ضعیف ترین ترکیبات به ترتیب خاک لایروبی و مارن دارای سرباره فولاد EAF هستند. در کل، سرباره فولادBOF بیش ترین مقاومت فشاری تک محوری و ضریب ارتجاعی E50 را در خاک مارن ایجاد کرد. مقاومت خاک لایروبی تثبیت شده از 2/0 تا kg/cm2 8/2 افزایش یافته است. سرباره EAF توانسته مقاومت تک محوری مارن را اندکی بهبود داده از 6/1 به kg/cm28/1 برساند. تثبیت با %12 سرباره BOF موجب بیش ترین مقاومت تک محوری مارن kg/cm2 8/3 می شود.کلید واژگان: مارن, خاک لایروبی, سرباره EAF, سرباره BOF, تثبیت, مقاومت تک محوریJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:53 Issue: 1, 2023, PP 55 -66Tabriz marl soil are Lake Carbonated sediments. The percentage of organic matter in this soil is less than 6%; and does not fit into the classification of organic soils. The carbonate content of this soil is from 10 to 35%. The classification of this soil is mostly CH and in some cases MH (Mahouti and Katabi, 1397). Dredged soil is not much different from conventional fine-grained soil and can be used in a variety of applications with stabilization. Due to poor geotechnical properties; they are stabilized for use in dredging materials in engineering applications (Chan and Shahri, 2016). To stabilize the soil; Stable stabilizers (such as steel slag and industrial waste) have been proposed to replace cement. In the meantime, the environmental compatibility (safety in terms of pH and harmful substances, such as heavy metals and toxic substances) of BOF slag (as soil stabilizer and filler) has been confirmed. Therefore, the use of steel slag; In addition to reducing project costs and environmental problems caused by lime and cement production (reducing CO2 emissions and energy consumption), it does not pollute the environment and eliminates the problem of accumulation of by-products of the industry (Proctor et al., 2000; Motz and Geiseler, 2001; Kang et al., 2019).Keywords: Marl, Persian Gulf Dredged (PGD) Soil, Electric Arc Furnace (EAF) Steel Slag, Basic Oxygen Furnace (BOF) Steel Slag, Stabilization, Unconfined Compressive Strength (UCS)
-
رفتار مهندسی و دوام خاک های مارنی در شرایط خشک و مرطوب کاملا متفاوت است و سبب ایجاد چالش در پروژ ه های عمرانی می شود. خاک های مارنی به طور گسترده ای در نقاط مختلف جهان قابل مشاهده اند. از طرفی بسیاری از صنایع تولید کننده آلاینده بر روی خاک های مارنی قرار دارند و معمولا آلودگی ناشی از این صنایع سبب تغییر pH و ایجاد شرایط اسیدی و قلیایی در خاک مارن می شود. بر این اساس هدف این پژوهش مطالعه تاثیر pH اولیه، بر دوام خاک های مارنی از منظر ریزساختاری است. در این راستا، با اضافه نمودن اسید هیدروکلریک (HCl) و قلیای سدیم هیدروکسید (NaOH) با غلظت 1مولار، خاک های مارنی با pHهای اولیه متفاوت تهیه شد. تغییرات شاخص دوام وارفتگی به وسیله تهیه تصاویر SEM، آنالیز XRF، آزمایش دوام و جذب آب و مقاومت فشاری محصور نشده مورد بررسی قرار گرفت. از مهم ترین نتایج مقاله حاضر دوام و پایداری خاک های مارنی با 4≥pH اولیه در مقابل رطوبت است. بر اساس نتایج تصاویر SEM و آنالیز XRF تشکیل منیزیم کلرید در ساختار پالی گورسکایت و سپیولایت موجب پایداری خاک های مارنی با 4≥pH اولیه شده است. همچنین مقاومت اولیه خاک مارن بر دوام وارفتگی تاثیری ندارد.
کلید واژگان: مارن, pH, ریزساختار, وارفتگی, SEMBackground and ObjectiveMarl soils with their complex behavior can be found in different parts of the world, such as Spain, the United States, Italy, Britain, France, Canada, and the Gulf states. In Iran, also, Marls can be located in abundance in the marginal zones of the East Azerbaijan Province, Persian Gulf, Hormozgan, and Qeshm Island. Marl soils' engineering behavior and durability in dry and wet conditions are entirely different and cause challenges in construction projects. Marl-like soils are widely observed in different parts of the world. The behavioral characteristics of marl typically depend on the distribution and size of the particles and their plastic properties. Under dry conditions, the deformation of marl soil is due to the breakdown of particles and creating a new structure. However, when this type of soil is exposed to moisture, the aggregate bond will degrade and cause swelling in the soil and, at the same time, a change in its hardness and strength on the other hand, many polluting industries are located on marl soils. Usually, the pollution caused by these industries changes the pH and creates acidic and alkaline conditions in marl soils. Therefore, this study aims to study the effect of initial pH on the durability of marl soils from a microstructural perspective.
Materials and methodsIn this regard, marl soils with different initial pHs were prepared by adding 1 M sodium alkali hydroxide (NaOH) and hydrochloric acid (HCl). Changes in geotechnical and geoenvironmental characteristics were investigated by macrostructural experiments (Atterberg Limits, permeability, and unconfined compressive strength, durability, and water absorption testing) as well as microstructural experiments (Laser diffraction particle size analysis (PSA), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), carbonate percentage determination and scanning electron microscopy (SEM) images) and the effect of initial soil pH change on marl engineering behavior was investigated.
Results and discussionsOne of the most important results of the present paper is the durability and stability of marl soils with initial pH ≤4 against moisture. Based on the SEM images and XRF analysis results, the formation of magnesium chloride in the structure of palygorskite and sepiolite has caused the stability of marl soils with initial pH≤ 4. Also, the initial strength of marl soil does not affect the durability of indentation.
Keywords: Marl, Durability, pH, Microstructure, Slake, SEM -
ساخت پی های سطحی روی خاک های مارنی مرطوب، موجب به وجود آمدن نشست های زیاد و گسیختگی خاک می شود. بنابراین استفاده از مسلح کننده ها، باعث افزایش ظرفیت باربری می شود. در پژوهش حاضر، با کمک نرم افزار آباکوس به مطالعه ی تاثیر مشخصات هندسی ژیوسل در ظرفیت باربری پی سطحی مستقر بر خاک مارن اشباع پرداخته و در ادامه، رابطه یی جهت همگن سازی خاک بهسازی شده با تسلیح ژیوسل ارایه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع ژیوسل در نسبت S نشست به B قطر پی بزرگ تر از 1/0، میزان تاثیر ارتفاع ژیوسل در افزایش ظرفیت باربری ملاحظه شده است، که میزان آن در خاک های سست تر بیشتر بوده است. همچنین با افزایش d اندازه ی سلول ژیوسل تا 2/0 متر و b طول ژیوسل تا 2 برابر قطر پی، افزایش ظرفیت باربری پی اتفاق افتاده و پس از آن، ظرفیت باربری تغییر محسوسی نکرده است. با افزایش نسبت طول لایه ی ژیوسل می توان بیان کرد که طول بهینه ی لایه ی ژیوسل 2 برابر قطر پی است.
کلید واژگان: ژئوسل, ظرفیت باربری پی سطحی, خاک مارن, همگن سازی خاک مسلح, مطالعه ی عددی, نرم افزار آباکوسShallow foundation construction on soft and loose soils results in unacceptable deformation, high strain, and failure. Therefore, the implementation of shallow foundation on this type of soil can cause problems in terms of bearing capacity and settlement. Therefore, soil improvement is a logical and appropriate way. Geocell is a series of three-dimensional cells and its main application is to reinforce loose soils. Due to the mechanism of geocell interaction with the soil, the use of geocell reinforcement makes it possible to achieve a greater bearing capacity. In this study, using Abaqus finite element software, the effect of geometrical of geocell on the increase of bearing capacity of shallow foundation resting on saturated marl soil has been investigated. Also, using the analysis of the designed numerical models results, a correlation for homogeneity of the improved soil with geocell reinforcement has been presented instead of considering the soil reinforcement relations. The correlation coefficient and the presented diagram illustrate the high capability of the proposed correlation to estimate the equivalent shear strength to the geocell reinforced soil environment. The analysis results show that by increasing the geocell height for greater than , where S and B are the foundation settlement and the foundation diameter, respectively, the effect of the geocell height on increasing the bearing capacity is noticeable and it is more noticeable in looser soils. Moreover, by increasing the geocell pocket size up to (m) and the geocell length by twice the foundation diameter, there is an increase in the bearing capacity of the foundation and then, there is no noticeable change in the bearing capacity. With an increase in the length of the geocell, it can be stated that the optimal length of the geocell layer is about twice the diameter of the foundation. In order to produce a correlation for estimating the equivalent shear strength of the soil environment reinforced with geocell, a number of numerical models were designed.
Keywords: Geocell, Bearing capacity of shallow foundation, Marl, Reinforced soil homogenization, numerical study, ABAQUS software -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و یکم شماره 1 (پیاپی 102، بهار 1400)، صص 137 -146خاک های مارنی در حالت خشک دارای مقاومت نسبتا خوبی هستند اما این خصوصیات در تماس با آب دچار افت زیادی می شود. عدم شناخت رفتار خاک های ریزدانه رسی و به خصوص مارن ها می تواند سازه ها و بناهای ساخته شده بر روی چنین خاک هایی را دچار چالش اساسی نماید. براین اساس هدف از پژوهش حاضر بررسی مشخصات ژیوتکنیکی خاک های مارن و ارایه راهکار جهت بهبود رفتار وارفتگی و خصوصیات مهندسی این خاک ها در حالت اشباع است. در این راستا برای دست یافتن به اهداف این پژوهش، به بررسی تاثیر افزودن آهک و ترکیب آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های ژیوتکنیکی خاک (حدود اتربرگ، مقاومت فشاری، رسوب و وارفتگی) با توجه به زمان عمل آوری نمونه ها پرداخته شده است. براساس نتایج مقاله حاضر افزودن آهک و نانوسیلیس به خاک مارن منجر به کاهش شاخص پلاستیسیته خاک مارن شده است. با توجه به نتایج آزمایش وارفتگی، افزودن بیش از 7/0% نانوسیلیس به خاک مارن حاوی 2% آهک، مانع فروپاشی و گسیختگی نمونه در آب شده است. همچنین نتایج آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده نشان می دهد، حضور 6 درصد آهک با 7/0 درصد نانوسیلیس در زمان عمل آوری 28 روزه، مقاومت فشاری نمونه را به kg/cm22/14 رسانده است که نسبت به خاک طبیعی حدود 90% افزایش یافته است.کلید واژگان: مارن, آهک, نانوسیلیس, وارفتگی, مقاومت فشاری محدود نشدهJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:51 Issue: 1, 2021, PP 137 -146Marly soils have a relatively good resistance in the dry state, but these characteristics tend to significant degradation in contact with water (Ouhadi & Yong, 2003, Hosseini et al. 2012). The Failure to identify the behavior of clayey fine-grained soils, and especially marls, can challenge the structures constructed on such soils. Because of the extent and distribution of this type of soil in many regions of Iran, especially in southern Iran, and the high potential for the construction of hydraulic structures in these areas, it is necessary to study the behavior of these soils. Accordingly, the purpose of this study is to investigate the geotechnical characteristics of marl soils and provide a solution for improving the engineering properties of these soils.Keywords: Marl, lime, nanosilica, Macrostructural behavior, unconfined compression strength
-
حرارت سبب ایجاد تغییرات در رفتار مهندسی خاک های رسی می شود. استفاده از خاک های رسی به عنوان پوشش محافظ در دفن زباله های سطح بالا از جمله مواردی است که رس تحت رژیم های حرارتی متوسط تا زیاد قرار می گیرد. مارن ها از جمله نهشته های رسوبی هستند که از کانی های رسی و کربنات کلسیم تشکیل شده اند. وجود کانی های رسی و کربنات کلسیم در خاک های مارن به شدت در رفتار مهندسی خا ک ها تاثیرگذار است. پژوهش حاضر به مطالعه خصوصیات مهندسی خاک های مارنی تحت رژیم های حرارتی با نگرش ویژه به تغییرات ضریب نفوذپذیری، نشست پذیری و مقاومت فشاری از منظر ریز ساختاری می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژیوتکنیکی خاک مارن، نمونه های خاک در معرض سطوح حرارتی بین°C 25 تا °C 900 قرار داده شده است. تغییر مشخصات خاک های مارنی در اثر اعمال حرارت از طریق انجام آزمایش های مختلف مکانیکی (نفوذپذیری، تحکیم، مقاومت فشاری محدود نشده (UCS)) و آزمایش های ریزساختاری (pH، پراش اشعه ایکس (XRD) و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) تجزیه و تحلیل شد. پایش ریزساختار خاک های مارنی نشان می دهد که به دلیل تخریب و شکل گیری کانی های جدید و همچنین آرایش ذرات خاک و بافت میکروسکوپی تحت رژیم های حرارتی ضریب نفوذپذیری روند افزایشی دارد اما در دمای °C 700 به دلیل تشکیل ترکیبات سیمانی ضریب نفوذپذیری حدود 50000 برابر کاهش می یابد.
کلید واژگان: مارن, حرارت, ضریب نفوذپذیری, XRD, SEMTemperature changes the engineering behavior of clay soils. Clay soils are used as a protective cover for burial of high-level wastes (HLWs), where the soil is exposed to medium to high temperature regimes. Marls are a type of sedimentary deposits consisting of clay minerals and calcium carbonate. These two components can substantially influence the behavior of marl soils from an engineering standpoint. The present study focuses on the engineering characteristics of marl soils under various temperature regimes with an emphasis on the microstructural changes in permeability coefficient, settlement, and compressive strength Therefore, after determining the geotechnical properties of the marl soil, its samples were exposed to temperatures from 25℃ to 900℃. The changes in marl soil properties were analyzed via mechanical tests (measuring permeability, consolidation, and uniaxial compressive strength), and microstructural tests (measuring pH and X-Ray diffraction), and scanning electron microscopy (SEM). The microstructural analysis of marl soil samples indicates that due to the deterioration and formation of new minerals as well as soil particle arrangement and microscopic texture; temperature regimes increase the permeability coefficient. However, at 700℃ the formation of cement compounds reduces permeability coefficient by an approximate factor of 50,000.
Keywords: Marl, Permeability Coefficient, Settlement, XRD, SEM -
مارن ها ازجمله نهشته های رسوبی هستند که به طورکلی از کانی های رسی و کربنات کلسیم به نسبت های بین 35% تا 65% تشکیل شده اند. وجود کانی های رسی در خاک های مارن به مقدار قابل توجهی در کاهش شاخص دوام و درنتیجه وارفتگی خاک مارن نقش دارد. ازاین رو، تثبیت خاک های مارنی حایز اهمیت است. از سوی دیگر، وجود کربنات به عنوان یکی از اجزای اصلی خاک های مارنی در رفتار مهندسی خاک، به شدت تاثیرگذار است. حرارت چه در حالت گذرا و چه در حالت پایدار موجب تغییر در مشخصات فیزیکی، مکانیکی و ریزساختاری خاک ها به ویژه خصوصیات مهندسی خاک های رسی می شود. بر این اساس، هدف از این پژوهش بررسی تاثیر حرارت بر پارامترهای مقاومتی خاک های مارنی از منظر ریزساختاری است. در پژوهش حاضر تاثیر حرارت بر فرایند رفتاری خاک مارنی با استفاده از آزمایش های درشت ساختار (مقاومت فشاری محدود نشده، حدود اتربرگ، دانه بندی، وارفتگی، جذب آب و انقباض خطی) و آزمایش های ریزساختاری (pH و پراش اشعه ایکس (XRD)) مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، نمونه ها در معرض سطوح حرارتی (25 تا 900 درجه سلسیوس) قرار گرفته است. آزمایش ها با تاکید بر تغییرات ریزساختاری خاک مارن در دماهای معین و تاثیر تغییرات حرارت بر خصوصیات مکانیکی و مقاومتی خاک از منظر ریزساختاری انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده خاک های مارنی در دمای 700 درجه سلسیوس دارای بیشترین مقاومت فشاری به میزان 69/27 کیلوگرم بر سانتی مترمربع و دوام در مقابل رطوبت هستند.
کلید واژگان: مارن, تثبیت حرارتی, مقاومت فشاریMarls are among sedimentary deposits that generally contain 35 to 65 percent of clay minerals and calcium carbonate. The presence of clay minerals in marls has significant effect on reduction of slake durability index of marls. Hence, marls stabilization is important. Furthermore, the presence of carbonate as one of the main components of marls has drastic influence on engineering behavior of soils. Heat, both in transient or constant forms, results in physical, mechanical and microstructural alternation of soils, especially the engineering properties of clay soils. Accordingly, the purpose of this study is to investigate the effect of heat treatment on strengthening parameters of marls, microstructural perspective. Impression of heat treatment on behaviors of marls, using macrostructure tests (Unconfined Compressive Strength, Atterberg Limit, Granularity, Slaking, Water Absorption and Linear Shrinkage) and microstructural tests (pH and X-ray diffraction) have been assessed. For this purpose, the specimens are exposed to heating surfaces (25 to 900 °C). examinations with emphasize on microstructural alternations of marls on specified temperatures and effect of temperature variations on mechanical and strengthening specifications of soil, have been conducted. According to the results, on 700°C marl soils have the best compressive strength of 27.69 Kg/cm2 and durability against moisture.
Keywords: marl, Thermal Stabilization, Compressive Strength, XRD -
مارن ها از خاک های مساله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های مهندسی خاک مارن و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرآیند تثبیت می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش پراش پرتو ایکس (XDR) برای شناسایی کانی های موجود در خاک و بررسی تشکیل ترکیبات هیدرات سیلیکات کلسیم در واکنش خاک با آهک و نانوسیلیس انجام شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نانوسیلیس در سیستم خاک-آهک، منجر به توزیع یکنواخت ترکیبات سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H) در خاک شده است. بر اساس نتایج، با افزایش زمان عمل آوری، مشارکت آهک در انجام واکنش های پوزولانی افزایش یافته، همچنین، نتایج بدست آمده از آزمایش حدود اتربرگ، کاهش در شاخص خمیری نمونه مارن را با افزایش در مقادیر آهک و نانوسیلیس نشان داده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، افزایش 6% آهک با 0/7% نانوسیلیس در دوره عمل آوری 28 روزه، موجب افزایش 92/67درصدی مقاومت فشاری تک محوری نمونه مارن شده است.
کلید واژگان: مارن, آهک, نانوسیلیس, تثبیت شیمیایی, _ XRDMarlies are of problematic soils, which easily eroded when exposed to water flow and create problems in the sustainability of the developmental projects substrate. Using additives such as lime, cement and nanoparticles is one of the methods for soil chemical modification. The present study investigates the effect of lime and nano-SiO2 on the engineering properties of marl soil and formation of new compounds due to the stabilization process. In this regard, after determining the geotechnical properties of Marl soil, the improvement of engineering properties of the samples stabilized with different percentages of lime and nano-SiO2 has been evaluated at the end of the treatment period. In order to identify present minerals in the soil and investigate the formation of calcium silicate hydrate compounds in the reaction of soil with lime and nano-SiO2, the X-Ray Diffraction (XDR) test was conducted. The results showed that the presence of nano-SiO2 in the limestone system led to the uniform distribution of cement (C-S-H) compounds in the soil. Based on the results, with increasing the treatment time, lime participation in pozzolanic reactions was increased, also, the results obtained from the Atterberg limits test showed a diminution in the paste limit of the marl sample with increasing lime and nano-SiO2 values.
Keywords: Marl, Lime, Nano-SiO2, Chemical stabilization, XRD -
خاک های مارنی از خاک های مسئله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. در پژوهش حاضر تاثیر افزودن نانوسیلیس بر عملکرد آهک در بهبود خصوصیات مهندسی خاک های مارنی و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرایند تثبیت بررسی شده است. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری از طریق انجام آزمایش های مختلف مکانیکی (حدود اتربرگ، دانه بندی، رسوب و مقاومت فشاری محدودنشده (UCS)) و ریزساختاری (pH، پراش اشعه ایکس (XRD)) تجزیه و تحلیل شد. براساس نتایج پژوهش حاضر حضور نانوسیلیس در سیستم خاک مارنی- آهک، منجر به افزایش فعالیت های پوزولانی و رشد نانوساختارهای هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینات کلسیم (C-A-H) و توزیع یکنواخت این نانوساختارها می شود. هم چنین مقاومت فشاری نمونه های اصلاح شده با ترکیب نانوسیلیس و آهک متناسب با افزایش ماده افزودنی نانوسیلیس روند کاملا صعودی دارد. براساس نتایج پژوهش حاضر خصوصیات مهندسی خاک های مارنی در نمونه اصلاح شده با 6% آهک و 1% نانوسیلیس، میزان مقاومت فشاری در 7 روز اول به kg/cm2 45/18 افزایش یافته و نسبت به نمونه مرجع مقاومت فشاری 18 برابر افزایش یافته استکلید واژگان: مارن, نانوسیلیس, مقاومت فشاری محدودنشده, XRDMarls are problematic soils, which easily erode if they are exposed to water flow and problems in the stability of the bedding of construction projects can be occurred. One of the methods for soil chemical modification is the use of additives such as lime, cement and nanoparticles. The effect of adding nano-SiO2 on the lime performance on the enhancement of the improvement process of the marl soil engineering properties and the formation of new compounds due to the stabilization process has been investigated in the present study. In this regard, after determining the geotechnical properties of Marl soil, improvement of engineering properties of samples stabilized with various percentages of lime and nano-SiO2 after the end of the curing period was analyzed by performing large-scale experiments (Atterberg limits, aggregation, deposition and unconstrained compressive strength (UCS), and microstructure ((pH) and X-ray diffraction (XRD)). According to the results of this study, the presence of nano-SiO2 in the marl-lime soils system has led to increased pozzolanic activities and growth of calcium silicate hydrate (C-S-H) and calcium aluminate hydrate (C-A-H) nanostructures and uniform distribution of these nanostructures. The compressive strength of the modified samples with the combination of nanosilica and lime proportional to the increased nano-silica additive has a quite ascending trend. Based on the results of the present study, the development rate of improvement of marl soil engineering properties in a modified specimen with 6% lime and 1% nano-SiO2 increased the compressive strength in the first 7 days by 18.45 kg/cm2 and the compressive strength increased by 18 times compared to the reference specimen.Keywords: Marl, Lime, Nano-SiO2, UCS, C-S-H, XRD
-
استفاده از سیستم میخکوبی به دلیل مزایای فراوان آن، از راهکارهای مرسوم برای تثبیت دیواره های گود محسوب می شود. باتوجه به رفتار متفاوت خاک های مارنی در کوتاه و بلندمدت و نیز نقش اساسی اصطکاک بین گروت سیمانی با خاک اطراف خود در دیوارهای میخ کوبی شده، در این تحقیق به بررسی مقاومت کششی و رفتار خزشی میخ ها در گونه ای از خاک مارن سبز، پرداخته شده است. بدین منظور تعداد شش عدد میخ به قطر 11/0 و به طول 4 متر در حالت قائم و دو میخ با همان مشخصات در حالت افقی با زاویه 15 درجه نسبت به افق در مقیاس واقعی اجرا و اثر شکل مقطع حفاری در مقاومت کششی و رفتار خزشی میخ ها، مورد بررسی قرار گرفت که حاکی از افزایش 20 الی 25 درصدی مقاومت کششی میخ های اجراشده با حفاری سه پره ای (جدار ناصاف) نسبت به حالت حفاری با جدار صاف در میخ های قایم و افزایش حدود 15 درصدی آن در میخ های افقی می باشد.کلید واژگان: مارن, میخ کوبی خاک, شکل مقطع حفاری, مقاومت کششی, خزش, مقیاس واقعیUsing the Soil Nailing due to its numerous advantages, the traditional approach is to stabilize the excavation walls fitted. Due to the different behavior of marl soils in short and long-term and fundamental role of friction between soil cement grout around the walls were nailed, In this study, tensile strength and creep behavior of soil nails to maintain green marl are discussed. Therefore, the number 6 nails diameter of 11 cm and a length of 4 m in vertical and 2 achieve the same as the horizontal at an angle of 15 degrees to the horizon scale has been constructed and the effect of Drillings Type on the tensile strength and creep behavior were investigated. the results indicates 20 to 25% increasing in tensile strength of nails in vertical mode and 15% increasing in a horizontal mode implemented with non-smooth drill compared to smooth drill.Keywords: Marl, Soil Nailing, Drilling Type, Tensile Strength, Creep, Field Study
-
Generally, the evaluation and assessment of the critical condition of rill formation are useful for a better understanding of soil erosion processes. The inherence characteristics of soils, which have much dynamic variations on the hillslopes and are affected by rill formation, are the soil critical shear stress and soil erodibility factors. This study aims to assess experimental rill incision thresholds, the determined soil critical shear and soil erodibility factors on marl formation based on precipitation characteristics and different slope gradients on sensitive marl soil. The results showed that the rainfall intensity and slope steepness factors separately and together can significantly affect the distance from the point of rill initiation; runoff and rill start time and soil loss values. Rainfall intensity showed more importance than the slope gradient in the point of rill formation. There is a significant relationship between rainfall intensity and slope gradient with rill incision point, time of runoff start and rill start and soil loss. The point of rills formation (slope length) decreases with an increase in slope gradient and rainfall intensity. Finally, the results revealed that the values of soil erodibility factor (Kr) and critical shear stress of marl soil are 0.0015s m-1 and 0.267N m-2, respectively.Keywords: Critical shear stress, soil erosion rate, rainfall intensity, slope gradient, marl
- 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.