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 « lime » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه « lime » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • علیرضا غنی زاده*، فرزاد صفی جهانشاهی

    از جمله راهکارهای بهسازی خاک های بستر ضعیف و مسئله دار استفاده از تثبیت کننده ها و افزودنی های متفاوت مانند سیمان، آهک و خاکستر بادی است. در این مقاله، یک خاک رس با استفاده از درصد های مختلف سیمان و آهک (0، 3، 5، 7 و 9 درصد) استفاده شده است و در درصدهای رطوبت مختلف (میزان رطوبت بهینه، سمت مرطوب و سمت خشک) تثبیت و آزمایش مقاومت فشاری محصورنشده در زمان های عمل آوری مختلف (7، 14، 21، 28 و 60 روز) انجام شد. سپس از روش برنامه نویسی بیان ژن برای مدلسازی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با سیمان و آهک استفاده شده است. در مدل های توسعه یافته از سه متغیر درصد افزودنی، زمان عمل آوری و درصد رطوبت به عنوان پارامترهای ورودی جهت پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مقدار ضریب تعیین برای مدل توسعه داده شده برای پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با سیمان بر اساس داده های آموزش و آزمون به ترتیب برابر با 935/0 و 926/0 است. ضریب تعیین برای پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با آهک بر اساس داده های آموزش و آزمون به ترتیب برابر با 911/0 و 884/0 به دست آمد. همچنین نتایج مطالعه پارامتریک نشان داد که مقدار مقاومت فشاری محصورنشده با افزایش درصد سیمان و آهک و زمان عمل آوری افزایش و با افزایش درصد رطوبت کاهش می یابد.

    کلید واژگان: پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده, سیمان پرتلند, آهک, خاک رس, برنامه نویسی بیان ژن}
    Alireza Ghanizadeh *, Farzad Safi Jahanshahi

    Application of different stabilizers and additives such as cement, lime, and fly ash is one of the solutions for improving weak and problematic subgrade soils. In this study, a clay soil was stabilized using different percentages of cement and lime (0, 3, 5, 7 and 9%) and with different moisture content (optimum humidity level, wet side and dry side) and unconfined compressive strength (UCS) test was conducted at different curing times (7, 14, 21, 28 and 60 days). Then, the gene expression programming (GEP) method was employed to model the UCS of cement-stabilized and lime-stabilized clay soil. In the developed models, three variables of additive percentage, curing time and moisture content are used as the input variables to predict the UCS. The results of this study showed that the coefficient of determination (R2) for the model developed to predict the UCS of cement-stabilized clay soil is 0.935 and 0.926 for training and testing data, respectively. The R2 value for the model developed to predict the UCS of lime-stabilized clay soil is 0.911 and 0.884 for training and testing data, respectively. The results of the parametric study showed that the UCS increases with the increase in the percentage of cement and lime and the curing time and decreases with the increase in the moisture content.

    Keywords: Prediction Of Unconfined Compressive Strength, Portland Cement, Lime, Clay, Gene Expression Programming}
  • عطا آقایی آرایی*، محمود قضاوی، فرشاد لشنی زند، ایرج رحمانی
    این مقاله به بررسی رفتار خاک اصلاح نشده و اصلاح شده با سیمان و آهک و همچنین ارتباط بین پارامترهای طراحی لایه اساس مانند مقاومت فشاری تک محوری(UCS)، CBR با مدول برجهندگی می پردازد. انتخاب نمونه برای انجام آزمایش سه محوری براساس نتایج آزمایشهای UCS، کشش غیرمستقیم برزیلی(INTS) و تر- خشک و یخبندان- ذوب بوده است. بطورکلی افزودن آهک به همراه سیمان سبب نصف شدن مقاومت کششی در مقایسه با افزودن سیمان تنها می شود، اما سبب حذف مشکلات کاهش حجم ناشی از اصلاح با سیمان می شود. UCS نمونه اصلاح شده با 7 درصد سیمان و 2 درصد آهک (C7L2) (با مقدار برابر kPa 3810) در محدوده مجاز تعیین شده برای اساس راه و باند قرار دارد. همچنین آزمایش سه محوری دینامیکی بزرگ مقیاس روی نمونه اساس اصلاح نشده و C7L2 انجام شد. در تمام تنش های محدودکننده، مقادیر مدول الاستیسیته و نسبت میرایی C7L2 نسبت به خاک اصلاح نشده، به ترتیب بیشتر و کمتر است. نقطه داده های نسبت مدول الاستیسیته-کرنش محوری نمونه C7L2 بالای منحنیهای مربوط به ماسه و حتی بالاتر از منحنی سنگ قرار دارد و نقطه داده های نسبت میرایی آن بالای منحنی مربوطه برای نمونه های سنگ است. متوسط مقادیر مدول برجهندگی با افزایش غیرهمسانی و تنش محوری اولیه افزایش می یابد. افزایش فرکانس بارگذاری سبب افزایش مدول برجهندگی، مدول برشی و نسبت میرایی، اما کاهش کرنش برشی اعمالی بر نمونه می شود. مدول برجهندگی سه محوری (برحسب MPa) برای خاک اصلاح نشده خشک برابرCBR *10 و برای C7L2 تقریبا برابر UCS20 و یا *CBR3 حالت غرقاب و یا *CBR5/2 حالت خشک برای نفوذ mm 25/1 است.
    کلید واژگان: خاک اصلاح شده, سیمان, آهک, مدول برجهندگی, مدول برشی}
    Ata Aghaei Araei *, Mahmoud Ghazavi, Farshad Lashani Zand, Iraj Rahmani
    This paper examines the behavior of untreated and treated soil with cement and lime, as well as the relationship between the design parameters of the base layer such as uniaxial compressive strength (UCS), CBR with resilient modulus. The sample selection for the triaxial test was based on the results of UCS, Brazilian tensile, wetting-drying and freezing- thawing cycles tests. In general, the addition of lime along with cement causes the tensile strength to be halved compared to the addition of cement alone, but it eliminates the volume reduction problems caused by modification with cement. Also, a large-scale dynamic triaxial test was performed on the untreated base and C7L2 specimens. In all confining pressures, the values of elasticity modulus and damping ratio of C7L2 are higher and lower, respectively, compared to the untreated soil. The data points of ratio of modulus of elasticity-axial strain of sample C7L2 are above the corresponding curves for sand and even higher than the rock ones, and its damping ratio data points are above the corresponding curve for rock samples. The average values of the modulus of elasticity increase with the increase of confining pressure and initial axial stress. Increasing the loading frequency increases the Yang modulus, shear modulus, and damping ratio, but decreases the induced shear strain on the sample. The resilient modulus (in MPa) for dry untreated soil is equal to 10*CBR and for C7L2 is approximately equal to 20*UCS or 3*CBR in soaked state or 2.5*CBR in dry state for 1.25 mm penetration.
    Keywords: treated soil, Cement, Lime, Resilient Modulus, Shear Modulus}
  • آرمین انصار شوریجه، علی رئیسی استبرق*، محدثه امینی
    در این پژوهش، خواص فیزیکی و مکانیکی یک خاک رسی آلوده به ماده آلی متیل ترت بوتیل-اتر (MTBE) و امکان بهسازی آن با استفاده از دو ماده افزودنی منیزیم اکسید و آهک هیدراته مورد بررسی قرار گرفت. خاک رسی به صورت مصنوعی با MTBE آلوده گردید و مواد افزودنی منیزیم اکسید و آهک هیدراته در درصدهای وزنی مختلف به خاک طبیعی و خاک آلوده اضافه شد. سپس آزمایش های فیزیکی و مکانیکی خاک شامل حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) روی نمونه های مختلف خاک صورت گرفت. نمونه های مقاومتی به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و مقاومت آنها در زمان های عمل آوری 14،7 و 28 روز تعیین شد. نتایج نشان داد که افزودن MTBE به خاک منجر به کاهش حدود اتربرگ، پارامترهای تراکمی و مقاومت فشاری خاک در مقایسه با خاک طبیعی می شود. همچنین نتایج نشان داد که منیزیم اکسید و آهک هر دو سبب افزایش میزان مقاومت و مدول الاستیسیته مربوط به 50% از مقاومت نهایی (E50) و در نتیجه بهسازی خاک طبیعی و آلوده به MTBE می گردند که این افزایش تابعی از درصد مواد افزودنی مورد استفاده و زمان عمل آوری می باشد. علاوه بر این مقایسه نتایج نمونه های بهسازی شده با یکدیگر نشان داد که مقاومت ایجاد شده در خاک طبیعی از خاک آلوده بیشتر می باشد و آهک تاثیر کمتری بر روی بهسازی خاک در مقایسه با منیزیم اکسید دارد. همچنین نتایج SEM نشان داد که افزایش مقاومت نمونه های بهسازی شده، در اثر تشکیل مواد سیمانی کننده طی عمل کربناسیون می باشد که این امر سبب چسباندن ذرات به یکدیگر و تولید یک جسم صلب می شود.
    کلید واژگان: رس آلوده, بهسازی, متیل ترت بوتیل اتر, منیزیم اکسید, آهک}
    Armin Ansar Shourijeh, Ali Raeesi Estabragh *, Mohadeseh Amini
    In this study, the improvement of a clay soil contaminated with MTBE (methyl tert-butyl ether) using magnesium oxide and hydrated lime was studied. Soil contaminated with MTBE was prepared in the laboratory, then mixed with different percentages of magnesium oxide and hydrated lime. Natural soil was also mixed with the same percentages used with the desired additives. Atterberg limits, compaction, Unconfined compressive strength, and SEM tests were performed on all samples. To determine the strength, the samples were prepared by static method and tested after 7, 14, and 28 days of curing time. The results showed that magnesium oxide and lime both increase the strength and E50 and thus improve natural and contaminated soil, which is a function of the percentage of used additives and curing time. The Comparison of improvement results showed that the final strength in natural soil is higher than in contaminated soil. In addition, the comparison of the results showed that lime has less effect on soil improvement compared to magnesium oxide. The SEM results also showed that the increase in strength is due to the cement materials produced during the carbonation process, which makes the particles paste to each other and make a rigid body.
    Keywords: Contaminated Clay, Improvement, MTBE, MgO, Lime}
  • واحد قیاسی*، مصطفی حق طلب جورقانی، سینا رشنو

    ضعف خاک در ظرفیت باربری، کمبود خواص مکانیکی مطلوب، خاصیت تورم زایی و... . این مسایل و روش ها، ترفندهای جدیدی را نیاز داشتند که با تکامل دانش مهندسی و ظهور فناوری های نو در علم ژیوتکنیک به این مهم نایل آمدند. روش های مختلف برای بهسازی خاک با توجه به اهمیت پروژه، جنس خاک اولیه، وسعت منطقه موردنظر جهت بهسازی، دسترسی محلی به مصالح، تجهیزات و نیروهای متخصص، فاکتورهای زیست محیطی، تجارب مهندسان، مسایل اقتصادی و زمان مجاز برای تکمیل پروژه انتخاب می شوند. لازم به ذکر است که شناخت منطقه و بررسی انواع خاک هایی که ایجاد مشکل می کنند نیز از ضرورت و اهمیت بالایی برخوردار است. در بسیاری از موارد خاک موجود در محل ساختگاه برای استفاده مناسب نیست. در این شرایط می توان با راهکارهای مناسبی این مشکل را رفع نمود. یکی از این راهکارها تثبیت شیمیایی خاک است. تثبیت کننده های شیمیایی با ایجاد واکنش های شیمیایی و دگرگون ساختن ساختار و پیوند بین ذرات خاک باعث تثبیت و تقویت خاک می شوند. در این نوع واکنش ها ذرات خاک به کلی ماهیت خود را از دست داده و به ماده ای با مشخصات جدید تبدیل می شوند. در این مقاله ابتدا سعی شده است که علاوه برآشنایی با انواع خاک های مشکل ساز به بررسی مهم ترین روش های تثبیت و به سازی خاک و انواع روش های تثبیت شیمیایی خاک پرداخته می شود.

    کلید واژگان: تثبیت شیمیایی, آنزیم, قیر, آهک و سیمان, خاکستر}
    Vahed Ghiasi *, Mostafa Haghtalab Joraghani, Sina Rashno

    Weakness of soil in bearing capacity, lack of desirable mechanical properties, swelling properties, etc. These issues and methods required new tricks that were achieved with the evolution of engineering knowledge and the emergence of new technologies in the field of civil engineering. Different methods for soil improvement are selected according to the importance of the project, primary soil type, area of the area to be improved, local access to materials, equipment and specialized personnel, environmental factors, engineers' experiences, economic issues and time allowed to complete the project. To be. It should be noted that knowing the area and studying the types of soils that cause problems is also very necessary and important. In many cases, the soil at the construction site is not suitable for use. In this situation, this problem can be solved with appropriate solutions. One of these solutions is chemical stabilization of soil. Chemical stabilizers stabilize and strengthen soil by creating chemical reactions and altering the structure and bonding between soil particles. In this type of reaction, soil particles completely lose their nature and become a substance with new characteristics. In this article, first, in addition to getting acquainted with the types of problematic soils, the most important methods of soil stabilization and soil formation and various methods of chemical soil stabilization are examined.

    Keywords: chemical stabilization, Enzyme, Bitumen, Lime, cement, Ash}
  • فرشته سلطانی افارانی، نوید خیاط*

    مطالعه ی رفتار مکانیکی خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی با توجه به نفت خیز بودن کشور ایران، اهمیت بالایی دارد. در پژوهش حاضر، فرایند تثبیت از طریق افزودن آهک به خاک رسی (C H) آلوده به نفت واقع در استان خوزستان بررسی شده است. در این راستا، 144 نمونه ی استوانه یی خاک آلوده به مقادیر 0، 4، 7 و 10 درصد نفت و تثبیت شده با آهک به میزان های 0، 3، 6 و 9 درصد وزنی ساخته شده و در سن های عمل آوری 1، 14 و 28 روز، تحت آزمایش های مقاومت تک محوری و آنالیز ریزساختاری قرار گرفته اند. پژوهش حاضر نشان می دهد که با افزودن آهک به میزان 6\٪، مقاومت تک محوری بیشترین افزایش (416٫6\٪) را داشته است. همچنین با افزایش سن عمل آوری، با صورت پذیرفتن واکنش های پوزولانیک و تبادل کاتیونی میان کانی های خاک رسی با آهک، مقاومت تک محوری نمونه ها نرخ افزایشی داشته است.

    کلید واژگان: تک محوری, ریزساختار, مقاومت خاک رس آلوده به نفت, تثبیت, آهک}
    F. Soltani Afarani, N. Khayat *

    Global oil production exceeds two million tons per year, contaminating the soil around oil facilities. Consequently, the soil’s geotechnical properties are modified. Since Iran is an oil-rich country with numerous refineries and oil extraction facilities, it is crucial to study the mechanical behavior of contaminated clay soils. This study examines the stabilization of oil-contaminated clay (CH) soils in the Masjedsoleyman contaminated clay soils by adding lime. To this end, laboratory tests were conducted to determine the chemical properties, Atterberg limits, standard compaction, and unconfined compressive strength (UCS) of the soil and conduct a microstructural analysis. As a result, 144 contaminated soil samples (76 mm in height and 38 mm in diameter) containing 0, 4, 7, and 10% oil were synthesized by adding 0, 3, 6, and 9% lime. The samples were subjected to unconfined strength tests and microstructural analyses after 1, 14, and 28 curing days. The results of the standard compaction test revealed that the optimum moisture content (OMC) of samples with greater oil contamination decreased by 44.4%, while their maximum dry density (MDD) increased. The unconfined compressive tests indicated that adding 6% lime resulted in the highest unconfined strength (416.6%) compared to other cases. As curing time increased for lime-stabilized samples, the unconfined compressive strength of the samples improved due to the cementation of lime particles with clay soil. The microstructural analysis results demonstrated that the 7% oil-contaminated clay soil had a laminar and discontinuous structure and numerous porous spaces between soil particles. However, longer curing times reduced the porosity and cavities in samples stabilized with different lime percentages. This confirmed the high cation exchange capacity of lime and the presence of pozzolanic reactions, which increased the unconfined compressive strength of the samples. Overall, this study demonstrates the efficacy of adding lime in stabilizing the contaminated clay and the potential use of stabilized contaminated clay as an alternative construction material and practice in the environmental protection of sites.

    Keywords: unconfined compressive strength, Microstructural Analysis, Oil-Contaminated Clay, Stabilization, Lime}
  • عطا آقایی آرایی*، محمود قضاوی، فرشاد لشنی زند

    با توجه به کاهش شدید بودجه های عمرانی و راه سازی، لزوم استفاده از خاک محلی به عنوان اساس و زیراساس به عنوان راهکاری برای کاهش هزینه نهایی پروژه ها احساس می شود. لذا این تحقیق به بررسی و مشخصات خاک اساس اصلاح نشده و اصلاح شده با 3 درصد آهک شامل مقاومت های فشاری تک محوری و برزیلی و مدول برجهندگی در مدت های عمل آوری مختلف و همچنین بعد از انجام آزمایش های سیکل های تر و خشک شدن و ذوب و یخبندان می پردازد. نمونه های تک محوری و برزیلی با قطر cm 1/101 و ارتفاع cm11 در 3 لایه با ضخامت یکسان و دانستیه خشکg/cm3 2/2 و رطوبت اولیه 6% و 8% ساخته شدند. نتایج نشان می دهد که افزودن آهک به طور قابل ملاحظه ای مقادیر CBR و مقاومت برشی خاک را افزایش می دهد. اصلاح خاک با آهک مقاومت آن در برابر چرخه های تر-خشک بهبود می بخشد، اما در برابر چرخه های ذوب-یخبندان مناسب نمی باشد. همچنین براساس آزمایش های تعیین مدول برجهندگی، مقایسه تعیین ارتباط مقادیر CBR خاک اصلاح نشده و اصلاح شده با آهک تحت شرایط آب و هوایی گرم-خشک انجام شد. نتایج نشان داد مقادیر مدول برجهندگی خاک اصلاح نشده خشک و خاک اصلاح شده با آهک با هم برابر هستند. مقدار CBR (حداکثر مقدار براساس برای نفوذ mm 5/2 یا mm 5) در خاک اصلاح نشده برابر مقدار نظیر برای نفوذ mm 25/1 در خاک اصلاح شده با آهک است. لذا برای اهداف طراحی توصیه می شود برای خاک اصلاح شده با آهک از روابط همبستگی مدول برجهندگی و مقادیر CBR برای نفوذ mm 25/1 استفاده شود.

    کلید واژگان: اساس و زیراساس اصلاح شده, آهک, مقاومت فشاری, مقاومت برزیلی, CBR, عمل آوری, مدول برجهندگی, میرایی, طراحی}
    Ata Aghaei Araei *, Mahmod Ghazavi, Farshad Lashani Zand

    Due to the sharp reduction in budget of civil projects and road construction, the need to use local soil as the base is felt as a way to reduce the final cost of projects. Therefore, this research examines the characteristics of untreated and treated base soil with 3% lime, including uniaxial compressive strengths and indirect tension (Brazilian) test and resilient modulus with different curing times, as well as after performing tests of wet -dry cycles and freezing- thawing. Uniaxial and Brazilian samples with a diameter of 10.1 cm and a height of 11 cm were made in 3 layers with the same thickness and dry density of 2.2 g/cm3 and initial moisture of 6% and 8%. The results show that the addition of lime significantly increases the CBR values and shear strength of the soil. Soil treatment with lime improves its resistance against wetting-drying cycles, but it is not suitable against freezing- thawing cycles. Also, based on the tests to determine the resilience modulus, a comparison was made to determine the relationship between CBR values of untreated and treated soil with lime under hot-dry weather conditions. The results showed that the modulus values of dry untreated soil and lime treated soil are equal. The CBR value (maximum value based on penetration of 2.5 mm or 5 mm) in untreated soil is equal to the same value for penetration of 1.25 mm in lime treated soil. Therefore, for design purposes, it is recommended to use correlation relations of resilience modulus and CBR values for penetration of 1.25 mm for soil treated by lime.

    Keywords: Treated Base, lime, Resilience Modulus, Curing}
  • Dianguang Cao, Wei Zhang, Dong Zezhen, Tianqing Hei, Weiguang Zhang *
    The East Africa black cotton soil (BCS) cannot be used as embankment filling directly, because it is high in clay content, liquid limit, plasticity index, and low in CBR strength (CBR < 3%). Therefore, this paper uses tests and analysis on the indicators, such as basic physical properties, swelling characteristics and mechanical properties of the East Africa BCS modified by the lime and volcanic ash, in order to explore the influence of the different blending amounts of lime, volcanic ash on expansion and contraction deformation strength and the law of change. So that the economical and feasible chemical treatments of the East Africa BCS which meet the requirements of specifications can be found. In addition, the chemical treatment mechanism of the East Africa BCS will be analyzed.
    Keywords: Road engineering, Black cotton soil, Base, lime, Volcanic ash}
  • امید توسلی*، عادل عساکره، ایمان صفرزاده

    احداث راه های مختلف روی بسترهای خاکی متشکل از مصالح ریزدانه، غالبا امری اجتناب ناپذیر بوده و در این میان، انتخاب روش های مناسب جهت بهسازی آنها و بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ضروری می باشد. یکی از این روش ها، تثبیت خاک با استفاده از انواع مواد افزودنی همچون اختلاط نانورس و آهک است، بطوریکه می توانند خواص فیزیکی و شیمیایی خاک را تا حد امکان بهبود بخشیده و تغییرات در مقیاس میکروسکوپی را ایجاد نمایند. در این مقاله، به بررسی تثبیت سطحی بستر از خاک ریزدانه و تغییرات خصوصیات مقاومتی آن در اثر افزودن اختلاط نانو رس و آهک پرداخته شده است. بدین منظور، مجموعه-ای از آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده، حدود اتربرگ، تراکم، PH و آزمایش های ریزساختاری شامل پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) بر روی خاک ریزدانه تثبیت شده با اختلاط نانو رس و آهک به ازای درصدهای مختلف آنها در زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه انجام و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که بیشترین افزایش مقاومت در خاک ریزدانه تثبیت شده با افزودن 3 درصد آهک و 3 درصد نانو رس در زمان عمل آوری 28 روزه بدست آمده و با توجه به نتایج آنالیز ریزساختاری نمونه های حاوی آهک و نانورس، مشخص گردید که به دلیل تشکیل ژل کلسیم سیلیکات هیدرات، از فضای حفرات کاسته شده و با بیشتر شدن اتصال بین ذرات خاک، مقاومت آن افزایش یافته است.

    کلید واژگان: تثبیت سطحی خاک, خاک ریزدانه بستر, نانو رس, آهک, آزمایش های ریزساختاری}
    Omid Tavasoli *, Adel Asakereh, Iman Safarzadeh

    The construction of different paths on fine-grained soil beds is often inevitable and, it is necessary to select and design suitable methods of soil improvement. One of these methods is shallow soil mixing with different additives such as lime and Nano-clay. These particles can improve the physical and chemical properties of the soil as much as possible and make changes on a microscopic scale. In this paper, the stabilization of fine-grained soil beds and their strength properties due to the addition of Nano-clay and lime mixing are investigated. For this purpose, the series of unrestricted compressive strength tests, Atterberg limits, density, PH and microstructural tests including X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) have been performed on the mixture of soil with Nano-clay and lime with different adding percentages at 7, 14 and 28-day curing period. The obtained results indicate that the optimum soil properties were obtained by adding 3% lime and 3% Nano-clay during the 28-day curing period and according to the results of microstructural analysis, it was found that soil resistance increased due to the formation of calcium silicate hydrated gel with reducing the voids and increasing the contacts between soil particles.

    Keywords: Soil Improvement, fine-grained soil subgrades, Nano-clay, lime, microstructural tests}
  • روزبه موذن زاده*، سعید نجارزاده، سید حسین حسینی، خلیل اژدری

    ناپایداری شیب های خاکی در کانال های رو باز همواره مورد توجه مهندسین هیدرولیک قرار داشته است. در این تحقیق کاربرد آهک و نانو آهک در کنترل گسیختگی شیب جانبی کانال خاکی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد، پوشش 20% آهک و 5% نانو آهک زاویه اصطکاک داخلی را به ترتیب 4/24% و 5/35% افزایش داد و چسبندگی در حدود 3/3 کیلو پاسکال به دست آمد. در حالت تغذیه کانال، برای زاوایای 5/26، 33، 45 و 53 درجه به ازای حداقل تراز آب زیرزمینی به ترتیب گسیختگی در تراز آب 560، 460، 460 و 410 میلیمتر در داخل کانال اتفاق افتاد. در حالت تخلیه، شیب 5/26 درجه پایدار بود و برای دو شیب 33 درجه و 45 درجه به ازای تراز 510 میلیمتر ناپایدار شدند. دو شیب 45 درجه با پوشش 10% آهک و شیب 53 درجه با پوشش 20% آهک، به ازای تراز حداکثر 660 میلیمتر پایدار بودند. تغییرات پتانسیل در قسمت پشت شیب در برابر درصد آهک، روندی منحنی شکل داشت. به ازای یک تراز سطح آب ثابت، پوشش شیب جانبی با آهک و نانو آهک، دبی نشت را کاهش داد. همچنین کاربرد آهک و نانو آهک شکل ناحیه گسیختگی شیب را تغییر و استفاده از نانو آهک نیز اندازه و تعداد ترک ها را کاهش داد. در حالت تغذیه و بدون پوشش آهک، سطح گسیختگی منحنی شکل و با پوشش آهک، ترک هایی در سطح شیب مشاهده شد.

    کلید واژگان: آهک و نانو آهک, تغذیه و تخلیه, دبی نشت, شیب جانبی کانال خاکی, گسیختگی}
    Roozbeh Moazenzadeh *, Saeid Najjarzadeh, Sayyedhossein Hosseini, Khalil Azhdary

    Instability of earth slopes in open channels have been always considered by hydraulic engineering. In present study, application of lime and nano lime in control of failure in side slope of earth channel has been investigated experimentally. Results showed, lining of 20% lime and 5% nano lime, increased angle of internal friction 24.4% and 35.5%, respectively and cohesion reached a value of 3.3 kPa. In feeding, for slopes of 26.5, 33, 45 and 53 degree failure occured in water levels of 560 mm, 460 mm, 460 mm and 410 mm, respectively. For seepage situation, slope of 26.5 degree was stable and slopes of 33 and 45 became instable in water level of 510 mm. Slopes of 45 degree with 10% lime and 53 degree with 20% lime were stable in maximum level of 660 mm. Potential variation behind the slope showed curve procedure with lime percent. Lining of side slop with lime and nano lime decreased seepage discharge in same water level. Also, application of lime and nano lime changed shape of failure zone and using nano lime decreased cracks in size. In feeding, without and with lime lining, curved failure surface and crack observed on slope.

    Keywords: failure, Lime, nano lime, Feeding, drainage, Seepage discharge, Side slope earthen channel}
  • بهاره ابراهیمی علویجه، بهناز زارع، مریم مختاری*

    حضور مواد آلی در خاک باعث کاهش مقاومت فشاری و برشی خاک شده و مشکلات مربوط به نشست های تحکیمی اولیه و ثانویه را به شدت افزایش می دهد. استفاده از روش تثبیت و تسلیح دو راهکار معمول برای بهبود پارامترهای مقاومتی خاک برای کاربرد در پروژه های عمرانی است. در این پژوهش اثر الیاف ضایعات نخ پلی پروپیلن بر خاک تثبیت شده بررسی شد. بدین منظور از آهک و بیوپلیمر زانتان گام به عنوان ماده تثبیت کننده و از الیاف ضایعات نخ پلی پروپیلن برای مسلح سازی خاک استفاده شده است. برای انجام آزمایش ها از 1 و 3 درصد وزنی آهک، 1 و 1/5 درصد وزنی بیوپلیمر زانتان گام و 0/5 درصد وزنی الیاف پلی پروپیلن استفاده شد. برای بررسی اثر این مواد بر مقاومت خاک آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و کشش غیرمستقیم انجام شد. زمان عمل آوری نمونه ها 7 و 21 روز در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزودن آهک، بیوپلیمر زانتان گام و الیاف پلی پروپیلن مقاومت فشاری را افزایش داده است. افزایش زمان عمل آوری مقاومت خاک تثبیت شده با آهک و بیوپلیمر را افزایش داده و افزودن الیاف شکل پذیری خاک را نیز بهبود بخشیده است. بیشترین مقاومت کششی در نمونه تثبیت شده با بیوپلیمر زانتان گام مشاهده شد و در یک درصد آهک افزودن الیاف مقاومت کششی را نیز افزایش داده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد، جایگزین کردن زانتان گام به جای آهک بصورت قابل توجهی موجب افزایش و بهبود پارامترهای مقاومتی خاک شده و با توجه به اینکه این ماده دوستدار محیط زیست می باشد، می تواند جایگزین مناسبی به جای آهک باشد.

    کلید واژگان: خاک آلی, آهک, بیوپلیمر زانتان گام, الیاف پلی پروپیلن, مقاومت فشاری و کششی}
    Bahareh Ebrahimi Alavijeh, Behnaz Zare, Maryam Mokhtari *

    The presence of organic matter in soil reduces its compressive and shear strength. It is, therefore, not suitable for construction projects. Soil strength can be enhanced by various methods. Stabilization and reinforcement are two common ways of improving soil strength parameters. In this study, the effect of polypropylene fibers on stabilized soil was investigated. For this purpose, lime and xanthan gum biopolymer were used as stabilizers, and soil was reinforced with polypropylene fibers. The experiments were performed using 1 and 3% lime, 1 and 1.5% xanthan gum biopolymer and 0.5% polypropylene fibers (by dry weight). To investigate the effect of these materials on soil strength, uniaxial compression strength and indirect tensile strength tests were conducted. The processing time of the samples was 7 and 21 days. The results showed that the addition of lime, xanthan gum biopolymer and polypropylene fibers can increase the compression strength of soil. Increasing the processing time can also increase the strength of stabilized soil, and addition of fibers leads to the improvement of soil ductility. The maximum tensile strength was observed in the sample stabilized with xanthan gum biopolymer. In the soil sample with 1% lime, the addition of fibers could increase the soil tensile strength. The results suggest that soil strength parameters can considerably be improved if xanthan gum is replaced with lime. In addition, this material is environment-friendly.

    Keywords: Organic soil, Lime, Xanthan gum biopolymer, polypropylene fibers, Compression, tensile strength}
  • عادل عساکره*، محمد امیری، حلیمه زارعی
    خاک 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 نشده}
    Adel Asakereh *, Mohammad Amiri, Halimeh Zarei
    Marly 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}
  • عادل عساکره*، محمد امیری، ریحانه السادات بحرینی

    در بسیاری از مناطق ساحلی به علت کمبود آب شیرین محدودیت های فراوانی برای استفاده در فرآیند تثبیت خاک وجود دارد. از سوی دیگر به علت گستردگی آب های شور در سطح زمین نیاز به مطالعات بیشتری در مورد اثرات استفاده از آب شور در بهسازی خاک است. از این رو در این مقاله با انجام آزمایش های بزرگ ساختاری و ریزساختاری به مطالعه اثر یون های موجود در آب دریا، بر فرآیند تثبیت شیمیایی خاک های رسی با آهک و نانوسیلیس پرداخته شده است. برای تثبیت خاک رس کایولینیت از مقادیر مختلف آهک، نانوسیلیس، آب مقطر و آب دریای خلیج فارس استفاده شده است. نمونه رسی کایولینیت با مقادیر مختلف آهک و نانوسیلیس اصلاح و عمل آوری شده است. در این راستا آزمایش های دانه بندی، حدود اتربرگ، تغییرات pH نمونه-ها، تغییرات مقاومت فشاری در طی زمان مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین برای ارزیابی ریزساختاری از آنالیز پراش اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی استفاده شده است. براساس نتایج حاصل شده مقاومت تک محوری نمونه های فاقد مواد افزودنی که با آب دریا ساخته شده اند نسبت به نمونه های حاوی آب مقطر بهبود یافته است. همچنین در حالتی که نمونه ها توسط 6% آهک اصلاح شده اند، مقاومت نمونه های حاوی آب دریا نسبت به نمونه های آب مقطر در دوره عمل آوری 28 روزه 4 درصد افزایش یافته است.

    کلید واژگان: تثبیت, آب حفره ای, کائولینیت, آهک, نانوسیلیس}
    ADEL ASAKEREH *, Mohammad Amiri, Reyhaneh Alsadat Bahreini

    In many coastal areas, due to lack of fresh water, there are many limitations to use in soil stabilization. On the other, due to the extension of saline water on the surface of the earth, more studies are needed on the effects of saline water on soil improvement. Therefore, in this paper, by conducting large structural and microstructural experiments, the effect of ions in sea water on the process of chemical stabilization of clay soils with lime and nanosilica has been studied. Different amounts of lime, nanosilica, distilled water and Gulf Sea water have been used to stabilize kaolinite clay .Sample clay of kaolinite has been modified with different amounts of lime and nanosilica. In this regard, soil gradation test, Atterberg limits, pH changes of samples, compressive strength variations over time have been investigated. Also, for microstructure evaluation, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy have been used. Based on the results, Unconfined Compression Strength of seawater samples has improved compared to distilled water samples. Also, when the sample were modified by 6% lime, the strength of seawater samples increased by 4% compared to distilled water samples during the 28-day processing period.

    Keywords: Soil Stabilization, Pore Water, Kaolinite, Lime, Nano Silica}
  • رضا رضوانی توچاهی*، میلاد عزیزی، پژمان نوپارس، علی نبی زاده

    خاک به عنوان لایه سطحی زمین و بستر سازه های عمرانی، از اهمیت ویژه ای در توسعه مناطق شهری برخوردار است. برخی از خاک ها، همچون ماسه ساحلی چالوس، به دلیل وجود رفتار نامناسب از قبیل ظرفیت باربری کم و تراکم پذیری زیاد، در زمره خاک های مساله دار قرار می گیرند. از جمله روش های مرسوم در بهسازی سطحی خاک، تثبیت با استفاده از مواد افزودنی مناسب است. در این پژوهش به بررسی اثر افزودن کربنات کلسیم (آهک) در ابعاد معمولی و نانو، بر ویژگی های مکانیکی ماسه مورد استفاده پرداخته می شود. بدین منظور پس از نمونه برداری این خاک از سواحل شهر چالوس، آهک و نانوآهک در درصدهای وزنی مختلف به آن افزوده شده و تحت آزمایش های تراکمی و مقاومتی قرار گرفتند. بر اساس نتایج این پژوهش، افزودن آهک در ابعاد معمولی و نانو، باعث بهبود ویژگی های تراکمی و مقاومتی شده، لیکن تاثیر نانوآهک به مراتب بیشتر است که این موضوع می تواند به علت تشدید و تسریع واکنش های شیمیایی رخ داده بین عناصر موجود در خاک و کربنات کلسیم در ابعاد نانو باشد. همچنین با افزایش درصد آهک و نانوآهک در مخلوط، هم زاویه اصطکاک و هم چسبندگی افزایش یافته، لیکن تاثیر مواد افزودنی بر چسبندگی مخلوط، چشمگیرتر است.

    کلید واژگان: بهسازی خاک, آهک, نانوآهک, رفتار تراکمی, پارامترهای مقاومتی}
    Reza Rezvani *, Milad Azizi, Pejman Nopars, Ali Nabizadeh

    Soil as a substrate of land and the foundation of civil structures is of particular importance in the development of urban areas. Some soils are classified as problematic soils due to their low mechanical resistance or high sensitivity to moisture changes, such as the Chalus coastal sand. Soil stabilization with suitable materials is one of the methods of soil improvement for problematic soils. The effect of calcium carbonate (i.e., lime) and nano-calcium carbonate (i.e., nano-lime) on the mechanical properties of the Chalus coastal sand is evaluated in this study. For this purpose, after sampling the soil from the coasts of Chalus city and conducting basic geotechnical experiments, the mixtures were prepared with different percentages of lime and nano-lime and compaction and strength tests were performed on the mixtures. The results showed that lime and nano-lime improved the mechanical properties of the soil material. However, the effect of nano-lime on the mechanical properties of Chalus sand is more significant compared to lime-sand mixtures. In addition, the increase in the lime and nano-lime content in soil mixtures resulted in an increase in the internal friction angle and cohesion.

    Keywords: Soil improvement, Lime, Nano-Lime, Compaction Properties, Strength Parameters, Bearing Capacity}
  • کیومرث روشنگر*، محمدتقی اعلمی، یعقوب هوشیار

    لایه های رسی متراکم از متداول ترین لایه های نفوذ ناپذیر به شمار می روند . واگرایی و ترک خوردگی لایه های رسی از جمله عواملی هستند که کارایی خاک رس را کاهش و ضرورت تثبیت خاک رس را اجتناب ناپذیر می نماید. خاصیت ترمیمی خاک رس و اهمیت خودترمیمی ترکها در لایه های رسی به عنوان یکی از شاخص ها و ویژگی های مثبت رس در چند سال اخیر مورد توجه محقیقن بوده است. در این تحقیق عملکرد خودترمیمی و واگرایی لایه های رسی در اثر افزودن آهک بر روی خاک رس مصالح قرضه گرگر در سد گردیان مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است بدین منظوربرای دو نمونه خاک (S2 و S3) واگرا (ND3 و ND4) با افزودن آهک ساختمانی به میزان 25/0، 5/0، 1 و 2 درصد و انجام آزمایشات هیدرومتری مضاعف، حدود اتربرگ و پین هول روند واگرایی و خودترمیمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان دادکه با افزودن 1درصد آهک به خاک رس، دامنه خمیری افزایش یافته و دبی خروجی آزمایش پین هول برای هر دو نمونه 28 درصد و قطر نهایی نمونه برای هر دو خاک 67 درصد کاهش پیدا کرده که این حاکی از بهبود روند خودترمیمی وکاهش واگرایی و تبدیل شدن به خاک غیرواگرا (ND1) می باشد. همچنین نتایج نشان داد که آزمایش پین هول نتایج قابل اطمینان و دقت بیشتری نسبت به سایرآزمایشات در تعیین واگرایی خاک دارد.

    کلید واژگان: آزمایش پین هول, آزمایش هیدرومتری مضاعف, آهک, خاک رس, خود ترمیمی و هسته}
    Kiyoumars Roushangar *, MohammadTaghi Alami, Yagoub Houshyar

    Compact clay layers are one the most impermeable layers. Dispersivity and cracking of clay layers are among the factors that reduce the efficiency of clay and necessitate clay stabilization. Clay healing properties and the importance of self-healing cracks in clay layers as one of the characteristics and attributes of clay in recent years have been studied. In this research, the self-healing performance of clay layers due to the addition of lime to the clay materials of Gordyan dam borrow pit (Gargar) was investigated. For this purpose, two dispersive (S2 and S3) soil samples (ND3 and ND4) were investigated by adding lime to the extent 0.25, 0.5, 1 and 2%, and Double Hydrometer, Atterberg limits and Pinhole tests of dispersivity and self-healing were investigated. The results showed that by adding 1% of lime to clay, the range of plasticity index increased and the discharge rate of the pinhole test for both samples was 28% and the final diameter of the sample for both samples decreased by 67%, indicating an improvement in self-healing process and a reduction of dispersivity and becoming non-dispersive soil (ND1). The results also showed that pinhole testing has reliable and more accurate results than other tests in determining soil dispersivity.

    Keywords: Clay soil, Double hydrometer Test, Lime, Pinhole Test, Self-healing, Core}
  • Mechanical and Microstructural Properties of Alkali Pozzolan Cement (APC)
    Chandana Kulasuriya*, W. P. S. Dias, Vanissorn Vimonsatit, P. De Silva

    Alkali Pozzolan cement (APC) comprises a high volume of fly ash, lime, ordinary Portland cement (OPC), and a dry Na2SO4 activator. APC can be stored in dry form and only requires water to create a cementitious binder. Mechanical and microstructural properties of APC were investigated to determine the compressive strength and hydration products of different APC pastes. Air-cured APC pastes (w/b = 0.3) were found to gain 65–77% of the strength of similar OPC pastes at 28 days, while being 75% greater than that of corresponding high-volume fly ash ones. Microstructural properties studied using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and thermal analysis were able to explain the observed mechanical properties. The attacking of the smooth fly ash spheres (observed via SEM) by Ca(OH)2, evidenced by a reduction in the latter (observed through thermogravimetry) over a period of 112 days, could be linked to the strength gain of APC over that period. This strength gain could also be associated with the formation of ‘broad humps’, at the relevant 2θ values (around 29° and 32°) in XRD curves, which became more pronounced with time. Strength could also be correlated to the percentage of hydrate bound water, with the differing amounts of lime consumption by fly ash partly responsible for scatter.

    Keywords: Fly ash, Lime, Blended Portland cement, Dry Na2SO4 activator, Microstructural analysis, Strength–microstructure correlation}
  • امیر حمیدی*، سعید عبدوس
    یکی از روش های بهبود خواص ژیوتکنیکی خاک آلوده، تثبیت آن به وسیله تثبیت کننده هایی چون سیمان پرتلند و آهک است. در این تحقیق، تاثیر آلاینده های آلی آنتراسن و گلیسرول بر رس کایولینیت بررسی و تاثیر تثبیت کننده های سیمان پرتلند و آهک بر خاک با انجام آزمایش CBR ارزیابی شده است. از گلیسرول 40% و آنتراسن به عنوان آلاینده و سیمان پرتلند نوع یک و آهک زنده کم مایه نیز به عنوان تثبیت کننده استفاده شده است. در نمونه های آلوده به درصدهای مختلف آنتراسن، همواره کاهش وزن مخصوص حداکثر و افزایش در رطوبت بهینه مشاهده شد؛ در حالی که در نمونه های آلوده به گلیسرول، این رفتار به شدت تابع درصد آلاینده افزوده شده به خاک بود. به طوری که با ازدیاد درصد گلیسرول به 6، بیشینه وزن مخصوص حداکثر و کمترین رطوبت بهینه ایجاد گردید. بر اسا س نتایج، نشان داده شد که آلاینده ها مقاومت کایولینیت را کاهش و تثبیت کننده ها مقاومت آن را افزایش می دهند. همچنین مشخص گردید که افزایش مقاومت ناشی از افزودن 6% سیمان پرتلند نوع 1 در کایولینیت تمیز حدودا هم ارز 30% آهک است. هر دو عامل تثبیت کننده سیمان پرتلند و آهک در ازدیاد مقاومت خاک موثر بودند؛ اما تاثیر سیمان پرتلند در بهبود خواص مقاومتی نمونه های آلوده به آنتراسن بهتر از آهک تعیین شد. اگر چه تاثیر هر دو عامل در بهسازی نمونه های آلوده به گلیسرول قابل ملاحظه بود.
    کلید واژگان: کائولینیت, آنتراسن, گلیسرول, تثبیت, آهک و سیمان پرتلند}
    Hamidi Amir *, Saeid Abdoos
    Due to the limited soil resources and population increase, the use of contaminated or problematic soil is inevitable. There are different methods to improve the geotechnical properties of clay soils. One of the ways is to stabilize the soil with stabilizers such as Portland cement and lime. Investigation of the combined effect of organic pollutants under the influence of stabilizers (Portland cement (I) and lime) on Kaolinite clay using modified Proctor and CBR experiments constitutes the present research framework. The maximum unit weight decreased with an increase in Anthracene content while its variations were strongly dependent to the Glycerol content. The maximum of dry unit weight and a minimum of optimum water content occurred at a glycerol content of 6%. Based on test results, it was found that the increase in strength of clean Kaolinite using 6% of Portland cement is equivalent to that of 30% lime. It was also found that the contaminants decrease the strength of kaolinite; however, both stabilizers increase it. The effect of Portland cement on the strength of the specimens contaminated with Anthracene was better than that of lime and the effect of Portland cement and lime on the improvement of samples contaminated with Glycerol was considerable.
    Keywords: Kaolinite, Anthracene, Glycerol, Stabilization, Lime, Portland cement}
  • علیرضا فیروزفر*، محمد جعفری

    یکی از عوامل مهم تخریب سدهای خاکی آب شستگی است. این پدیده با وقوع یک ترک حتی کوچک در بدنه ی سد می تواند شروع و گسترش یابد. از علل وقوع ترک پدیده ی قوس زدگی است و با رعایت محدوده ی مناسب شاخص خمیری و نفوذپذیری، می توان تا حدود زیادی سد را در برابر تخریب ناشی از آب شستگی و قوس زدگی ایمن کرد. از آن جا که مصالح قرضه ی در دسترس همیشه مناسب نیستند می توان با اختلاط توام مصالحی چون آهک و بنتونیت ضمن تثبیت خاک از عواقب افزودن مواد تثبیت کننده نیز جلوگیری کرد. این مقاله، مطالعه یی است در خصوص خاک قرضه ی سد میرزاخانلو واقع در استان زنجان (شهرستان طارم)، که پتانسیل واگرایی بالایی دارد و برای استفاده در بدنه ی سد باید اصلاح شود. هدف از اصلاح رسیدن به عدم واگرایی و در عین حال به منظور کاهش خطر ترک خوردگی، دست یابی به شاخص خمیری (PI) در محدوده ی 16 تا 30 است. طبق نتایج حاصله، ترکیب 5 درصد آهک و 15 درصد بنتونیت مناسب ترین حالت برای تامین عدم واگرایی و شاخص خمیری مطلوب است.

    کلید واژگان: خاک واگرا, قوس زدگی, افزودنی آهک, افزودنی بنتونیت, شاخص خمیری}
    A.R Firoozfar *, M. Jafari

    Problematic soils are sometimes needed to be used in dam construction. This usually occurs when appropriate materials are located far from the dam site and cannot be used for economic reasons. In this case, available problematic soils (e.g., dispersive soils) can be utilized after amendment. The amended soil is supposed to not show its problematic behavior before treatment. It is conventional to treat dispersive soils by the addition of the most used one being lime. However, the addition of lime may cause a considerable reduction in the plasticity index of the mixture that, in turn, can produce other problems. An important consequence caused by the low plasticity index of the amended soil used in earth dams is an arching phenomenon, which can finally lead to failure of the dam. In this research, lime and bentonite are used to amend dispersive soil samples taken from Mirzakhanloo-Dam site located in Zanjan Province. The aim was to treat the dispersivity of samples and, also, to avoid the arching problem. For this reason, a set of laboratory tests was conducted on the prepared samples. Lime was used in samples with amounts of 0.6, 1, 1.5, 3, 5 percents of dry weight of the soil. Moreover, bentonite was used with amounts of 3, 5, 10, 15, and 20 percents. Pinhole test, double hydrometer test, crumb test, and chemical test were performed on the pure soil and additive-soil samples to evaluate the dispersivity of soil samples. Moreover, Atterberg limits, particle size, and hydraulic conductivity of samples were examined. The result showed that the combination of 5% lime and 15% bentonite can solve the problem such that, on the one hand, the dispersivity of soil is treated and, on the other hand, the arching problem is controlled. Almost all previous research studies have recommended the lime and other additives for the amendment of dispersive soils regardless of the arching problem. This paper strongly recommends considering this problem. Since the creation of a small crack in dams can lead to failure with regard to the piping problem, it is important to carefully assess the outcome of soil improvement programs and control the plastic index of the amended soil.

    Keywords: Dispersive Soil, Arching, Lime, Bentonite, Plasticity}
  • ساناز سلطانی نژاد، صلاح الدین حمیدی، سید مرتضی مرندی*

    یکی از پارامترهای مهم در نتایج تثبیت خاک های رسی، درصد و نوع کانی های رسی موجود در خاک است که در روش های متداول تثبیت با آهک، به آن توجه کمتری شده است و بنابراین، نتایج روش های مذکور مغایرت های قابل توجهی با یکدیگر دارند. در همین راستا، در پژوهش حاضر به منظور انجام مطالعات ریزساختاری و درشت ساختاری فرایند تثبیت، ترکیب های مختلف بنتونیت و کایولینیت که حاوی انواع و درصدهای مختلف کانی های رسی هستند، با درصدهای مختلف آهک آزمایش شده اند. بر روی نمونه های مورد مطالعه پس از 7 و 28 روز عمل آوری، آزمایش های تک محوری انجام شد. در راستای انجام مطالعه ی ریزساختاری، عکس های SEM مطالعه شدند. نتایج مطالعات انجام شده، بیانگر آن است که تثبیت با آهک موجب افزایش حدود 2 تا 10 برابری مقاومت تک محوری نمونه های رسی نرم می شود. لازم به ذکر است که اندرکنش خاک افزودنی، میزان پیشرفت واکنش های پوزولانی طی زمان، ترکیب بهینه ی خاک و آهک و نیز بازدهی فرایندتثبیت به شدت وابسته به انواع و درصد کانی های رسی موجود در خاک است.

    کلید واژگان: SEM آهک, کائولینیت, بنتونیت, مقاومت تک محوری}
    S. Soltaninejad, S. Hamidi, S. M. Marandi *

    The type and percentage of clay minerals in the soil as well as the pore fluid properties of double layer are the important parameter that influence on the strength and behavioral properties of the clay Soils. In this regard, clay soils are highly sensitive to changes in environmental conditions and their behavior and strength parameters will be affected by many factors such as soil disturbance, water content, loading and drainage conditions, loading rate, temperature, etc. Therefore, one of the important parameter that affect the results and efficiency of lime stabilized clay soil samples and optimum lime content (OLC) is the type and percentage of clay minerals in the clay soils. In common, methods of lime stabilization, the most effective innate factor of clay minerals in the soil is not considered comprehensively. So it has been observed that the results of various test methods are completely in conflict with each other. The accuracy of the test results depends on the simultaneous consideration of chemical and mineralogical properties of the soil. In this research, to study the micro and macro-structure of stabilization process of lime stabilized clay soil samples, different combination of bentonite and kaolinite clay samples with different percentage of lime were studied experimentally. Studied samples during the time of 7 and 28 days were cured and uniaxial test were performed on them. Then Scanning Electronic Microscope (SEM) images were done to investigate the effect of the percentage and clay mineral type on the lime stabilized clay samples. The results of this research indicate that lime stabilization increase the UCS of soft clay soils about 2 to 10 times. Also, the interaction of soil-additive, the pozzolanic reaction progresses over the time, the optimum mixture of soil and lime as well as the stabilization efficiency, significantly dependent on the type and percentage of clay minerals in the soil.

    Keywords: SEM, Lime, Kaolinite, Bentonite, Uniaxial Strength}
  • پرهام ربانی، سید حمید لاجوردی*

    خاک های رسی نرم عموما دارای تراکم پذیری زیاد و مقاومت کم بوده و حضور آن ها در محل پروژه های عمرانی همواره مشکل آفرین است. یکی از راهکارهای مفید برای اصلاح این نوع خاک ها، تثبیت آن ها به شیوه های گوناگون است. در پژوهش پیشرو اثر افزایش عمق بر خصوصیات مهندسی خاک رسی نرم تثبیت شده به روش نوین تراش و اختلاط خاک، به صورت آزمایشگاهی شبیه سازی شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابزار و دستگاه های لازم جهت ساخت نمونه ها و اعمال فشارهای قایم معادل با اعماق مختلف قرار گیری آن ها، طراحی و ساخته شدند و در فرآیند آزمایش های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین استفاده از دوغابی حاوی مقادیر مشخص سرباره کوره آهن گدازی و آهک هیدراته جهت استفاده در این شیوه جدید، برای اولین بار پیشنهاد شده است. نمونه های شبیه سازی شده به مدت 28 و 56 روز تحت فشارهای قایم مختلف و شرایط اشباع، عمل آوری شدند تا تاثیر این شرایط بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن ها تعیین شود. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش عمق باعث کاهش رطوبت نمونه ها و افزایش وزن مخصوص اشباع، خشک و همچنین بهبود پارامتر های مقاومتی آن ها می شود. همچنین با گذر از عمقی مشخص که عمق بحرانی نامیده شده است، تغییرات ایجاد شده به ویژه در خصوصیات فیزیکی نمونه ها ناچیز بوده است.

    کلید واژگان: رس نرم, تثبیت عمیق خاک, سرباره, آهک, مطالعه آزمایشگاهی}
    Parham Rabbani, Seyed Hamid LAJEVARDI *

    Soft clayey soil generally has high compressibility and low strength. Presence of this soil type in the site of ‎civil projects can always be a challenge for construction issues. Soil stabilization is one of the useful ways to ‎improve problematic soils. Cutter Soil Mixing (CSM) is almost a new method for deep stabilization. This ‎experimental study, investigate the effect of different depths on soft clay ‎properties which stabilized by CSM ‎method. To simulate various depths and related surcharge pressures, new devices were designed, modified ‎and used for laboratory tests. Moreover, mixture of blast furnace slag and hydrated lime slurry was used in this ‎method for the first time. The samples were cured for 28 and 56 days ‎under various surcharge pressures, which actually represent different depths. The results revealed that by increasing the depth, mositure content and saturated/dry densities of the samples were decreased and increased respectively. In addition, by ‎passing the critical depth, fewer changes were obsorved in the moisture contents and saturated/dry densities of the samples. Finally, the strength parameters of stabilized samples were icreased significantly.

    Keywords: Soft clay, Deep soil stabilization, Slag, Lime, laboratory study}
  • امین رحیمی، میثم بیات*

    یکی از مهم ترین آثار و نتایج آلودگی هوا ایجاد باران اسیدی است. گسترش روزافزون شهرها، رشد سریع شهرنشینی و انقلاب صنعتی باعث ایجاد اثرات فراوان زیست محیطی در داخل و اطراف شهرها گردیده است. فعالیت های صنعتی، تولید انرژی و سوخت، کاربرد کود و آفتکش باعث ورود مقادیر قابل توجهی از ترکیبات آلاینده به اتمسفر می گردد. ورود آلاینده های فلزی و ترکیبات اسیدساز از قبیل ترکیبات گوگرددار، نیتروژن دار و یا نتیجه واکنش های آنها در اتمسفر به باران موجب افزایش اسیدیته بارندگی ها، تشکیل باران های اسیدی و تغییر در کیفیت بارش های جوی خواهد شد. به طور کلی می توان این گونه بیان نمود که منظور از باران اسیدی، بارانی است که pHآن از 6/5 یعنیpH باران طبیعی کمتر باشد. در این پژوهش به بررسی تاثیر باران های اسیدی بر رفتار مکانیکی خاک ماسه تثبیت شده با آهک مربوط به نواحی شرقی اصفهان پرداخته شده است. در ابتدا آهک با درصد های متفاوت به خاک اضافه شد و نمونه ها پس از زمان عمل آوری و اشباع کردن در محلول هایی با مقادیر pH متفاوت مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد افزایش درصد آهک علاوه بر افزایش درصد رطوبت بهینه و مقاومت برشی نمونه، موجب افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی شده است. در حالی که کاهش تغییر pH به سمت اسیدی شدن باعث کاهش پارامترهای مقاومت برشی نمونه خاک می گردد. نتایج آزمایش های برشی نشان می دهد که مقدار کاهش مقاومت بدلیل افزایش اسیدیته با افزایش مقدار آهک نمود بیشتری دارد. در نهایت با استفاده از عکس های میکروسکوپی تهیه شده از نمونه ها، اثر pH و مقدار آهک بر روی پیوندهای ایجاد شده بین دانه های ماسه بررسی شده است که نشان می دهد افزایش اسیدیته باعث از بین رفتن پیوند ایجاد شده بین دانه ها توسط ذرات آهک می شود.

    کلید واژگان: باران اسیدی, pH, رفتار مکانیکی, مقاومت برشی, تثبیت}
    Amin Rahimi, Meysam Bayat*

    Soil pH is a measure of the acidity and alkalinity in soils, ranging from 0 to 14 that measured in a slurry of soil mixed with water. Soil pH normally falls between 3 and 10, with 7 being neutral, acid soils have a pH below 7 and alkaline soils have a pH above 7. Ultra-acidic soils have pH value less than 3.5 and very strongly alkaline soils have pH value more than 9 which are rare. Extremes in acidity or alkalinity may affect mechanical behaviour physical properties of soil. Recently, the rapid development of cities and the industrial revolution have caused enormous environmental impacts and become a serious environmental problem. About 80% of the pollutants in the atmosphere, including suspended particles and gases, result from vehicular traffic and industrial activities. Precipitation acts as a significant natural cycle to clean up atmospheric pollutants such as gases and particles in the air. The major sources of acid water are strong presence of SO2 and NOx gases in the atmosphere. One of the most important effects of acid water is its effect on soil, including washing nutrient cations, releasing toxic elements, and acidifying the soil. Also, acid mine drainage and the contaminants associated with it, is a common occurrence in waste dumps of mining sites results in acidic conditions with a pH of less than 4 develop over time. On the other hand, mineral deposits, over liming in some parts of the land and the use of limestone to improve the different soil natural and control the pH in waste dumps leads to alkaline conditions (pH more than 7) at mine sites. One of the most important effects of air pollution is acid rain. The increasing expansion of cities, the rapid growth of urbanization and the industrial revolution have caused enormous environmental impacts in and around cities. Industrial activities, production of energy and fuel, the use of fertilizers and pesticides cause significant amounts of contaminants to the atmosphere. The entry of metal contaminants and acidifying compounds such as sulfur, nitrogen compounds or their reaction to the atmosphere in the rain will increase the acidity of the rain which can change the quality of atmospheric precipitation. In general, it can be stated that the meaning of acid rain is a rain that has a pH of less than 5.5 which is a lower natural pH. In the current study, the effect of acid rain on the mechanical behavior and physical properties of lime stabilized sand with respect to the eastern regions of Isfahan has been investigated. At first, the various lime content was added to the soil and the specimens were tested after treatment and saturation under various pH values. The results show that adding lime increased the optimum moisture content, shear strength of the specimens, the cohesion and the friction angle of the soil. On the other hand, reducing the pH value results in continuously decreasing the shear strength parameters of the soil specimens. Finally, based on the scanning electron microscopy (SEM) image from the specimens, the effect of pH and lime content on the bonds between the sand grains was investigated.

    Keywords: Acid rain, pH, Mechanical behavior, Shear strength, Stabilization, Lime}
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