مقایسه عملکرد ترکیب ضایعات صنعتی و الیاف نسبت به سیمان در شدت بخشی فرآیند تثبیت خاک برای مقابله با شرایط محیطی مهاجم

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.