بررسی تاثیر سیمان بر ماسه های ایزوتروپ طی آزمایشات استاتیکی، دینامیکی و چرخه های ذوب و یخبندان

بررسی تاثیر سیمان بر ماسه های ایزوتروپ طی آزمایشات استاتیکی، دینامیکی و چرخه های ذوب و یخبندان

تثبیت بسترهای سست و حتی لایه های زیراساس و اساس با افزودن مواد تثبیت کننده از فنون رایج راهسازی است. تثبیت خاک به منظور بهبود خصوصیات مقاومتی و دوام خاک اغلب با استفاده از سیمان، آهک، فلای اشَ و امولسیون آسفالت شناخته شده است.

سیمان را می توان به سادگی برای تثبیت مصالح نفوذپذیر مثل ماسه در مدت نسبتاً کوتاه تری از زمان به کار برد. در تحقیق حاضر سیمان پرتلند معمولی برای تثبیت ماسه ایزوتروپ انتخاب شده و تاثیر بارگذاری استاتیکی و سیکلی بر روی رفتار این خاک ها با درصدهای محتلف سیمان پرتلند مورد بررسی قرار گرفته است. لذا ابتدا به بررسی مشخصات عمومی خاک مورد بررسی پرداخته و در قسمت های بعدی آزمایشات استاتیکی شامل آزمایشات برش مستقیم، تراکم و تک محوری و cbr بر روی نمونه ها انجام گردید. سپس جهت بررسی رفتار دینامیکی بر روی ماسه ی سیلیکاتی با دانه بندی یکسان انجام گردید.

این آزمایش ها در نسبت تخلخل یکسان و در فشار های محدودکننده ی مؤثر 0 تا 1000 کیلو پاسکال با گام های 200 کیلوپاسگال صورت طبق استاندارد 3999 astm d بر روی نمونه ها با درصدهای 3، 6 و 9 سیمان انجام گردید. هم چنین جهت بررسی اثر دما نیز بر روی نمونه ها آزمون ذوب و یخبندان طی دوره های 0، 5، 10 و 20 انجام گردید.نتایج آزمایشات استاتیکی نشان داد با افزایش درصد سیمان این خاک چگالتر و متراکمتر می شود و مقاومت برشی آن افزایش می یابد نرخ افزایش مقاومت فشاری تک محوری برای نمونه های با درصد سیمان های بالاتر و تراکم کمتر، بیش تر است.

هم چنین نتایج حاکی از ارتباط توانی مقاومت فشاری تک محوری با پارامترهای وزنی سیمان می گردد. هم چنین نتایج آزمایشات دینامیکی نشان می دهد که با افزایش تعداد سیکل بارگذاری و چرخه های ذوب و یخبندان، میزان نفوذ پذیری افزایش یافته و فشار وارده کاهش می یابد. طبق نتایج حاصل از تحقیق می توان گفت که در نمونه های حاوی 3 درصد سیمان بیش ترین مقدار مدول برشی را دارا می باشند و باعث کاهش نفوذپذیری خاک می گردد این مقدار را می توان به عنوان مقداری بهینه در نظر گرفت. هم چنین افزایش فشار محدودکننده ی مؤثر از 400 تا 800 کیلو پاسکال برای نمونه به طور میانگین 20 تا 30 درصدی افزایش مدول برشی در کرنش های کوچک را به دنبال داشته است.