دانلود پایان نامه تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان (BOS) بر دوام خاک رسي و خاک رس آلوده به مواد شيميايي

59,000تومان

توضیحات

دانلود و مشاهده قسمتی از متن کامل پایان نامه :

 

 

  
دانشکده مهندسي

گروه مهندسي عمران

 

 پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته مهندسي عمران گرايش مکانيک خاک و پي

 

 

عنوان:

تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان (BOS) بر دوام خاک رسي و خاک رس آلوده به مواد شيميايي

 

­استاد راهنما:

دکتر مسعود مکارچيان

 

 

­نگارش:

……

 

20بهمن 1392

دانشگاه بوعلي‌سينا

مشخصات رساله/پايان نامه تحصيلي

عنوان:

تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان (BOS) بر دوام خاک رسي و خاک رس آلوده به مواد شيميايي

 

نام نويسنده: …. ……..
نام استاد راهنما: دکتر مسعود مکارچيان
دانشكده: مهندسي گروه آموزشي: مهندسي عمران
رشته تحصيلي: عمران گرايش تحصيلي: مكانيك خاك و پي مقطع تحصيلي: کارشناسي ارشد
تاريخ تصويب: 27/6/91 تاريخ دفاع: 1/11/92 تعداد صفحات: 175
 

چكيده:

      خاک‌هاي ريزدانه رس‌دار همواره باعث ايجاد مشکل در پروژه‌هاي عمراني شدهاند، يکي از روش‌هاي بهبود خواص خاک‌هاي مسأله‌دار رسي، استفاده از آهک به‌منظور تثبيت خاک است، در صورتي که خاک حاوي يون سولفات باشد يا خاک تثبيت شده در معرض آب سولفاته قرار گيرد، حضور آهک نه‌تنها باعث کاهش تورم لايه تثبيت شده نمي‌شود، بلکه نتيجه عکس داده و سبب افزايش تورم مي‌گردد. اين پديده به علت انجام واکنش‌هاي شيميايي بين کاني‌هاي رس، آهک و سولفات است که منجر به تشکيل کاني‌هاي اترينگايت و تاماسايت شده و اين کاني‌ها با جذب آب به‌شدت متورم مي‌شوند. اخيراً ترکيبات شيميايي جديدي براي تثبيت خاک‌هاي رسي مورد استفاده قرار گرفته است که در اين ميان استفاده از سرباره فولادسازي ((BOS روش جديدي براي افزايش مقاومت خاک رس محسوب مي‌شود. در مناطق سردسير، عمق يخ‌بندان ممکن است به خاک لايه بستر راه‌ها نيز برسد که در نهايت منجر به کاهش مقاومت و ظرفيت باربري خاک به علت افزايش رطوبت ناشي از آب شدن يخ مي‌شود.

در اين تحقيق تاثير سرباره فولاد ‌ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رس، در دو حالت بدون آلودگي و آلوده به مواد شيميايي (سولفات سديم و منيزيم) به کمک آزمايش تک‌محوري مورد بررسي قرار گرفته است. خاک مورد استفاده در اين تحقيق خاک رس کائولينيت است که با درصدهاي مختلف آهک و سرباره، در درصد رطوبت بهينه مخلوط شده و پس از دوره عمل‌آوري 28 روزه در دماي 35 درجه سانتي‌گراد، تحت آزمايش‌هاي دوام قرار گرفته است. نمونه‌ها براي تحمل 6 سيکل متوالي ساخته شدند و براي اطمينان از نتايج آزمايش‌ها از هر حالت 3 نمونه ساخته شد. بالغ بر 400 نمونه تک‌محوري جهت آزمايش‌هاي دوام ساخته شد. لازم به ذکر است که در آزمايش‌ تر و خشک شدگي به دليل از بين رفتن نمونه‌هاي بدون قالب در آب، نمونه‌ها همراه با قالب در آب غوطهور شدند.

نتايج نشان داد که سرباره بهتنهايي و در مجاورت آهک سبب بهبود مقاومت و دوام خاک رس مي‌شود. همچنين نتايج، حاکي از افت مقاومت بيشتر سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن، در مقايسه با سيکل‌هاي تر و خشک شدگي بود. نتايج آزمايش‌هاي دوام نشان داد که، سولفات سديم در مقايسه با خاک آلوده به سولفات منيزيم و حالت خاک بدون آلودگي سبب افت مقاومت بيشتري شد. به‌طور کلي درزمينه استفاده از (BOS) در تثبيت خاک‌هاي رسي تحقيقات کمي انجام شده است، از آنجا که سرباره ماده زائدي در طبيعت بهحساب مي‌آيد، لذا نتايج اين تحقيق مي‌تواند در استفاده از اين مواد زائد از نظر اقتصادي و جنبه‌هاي زيست‌محيطي از اهميت خاصي برخوردار باشد.

واژه­هاي کليدي: خاک رس، تثبيت،آهک، سرباره، سولفات سديم و منيزيم، يخ زدن و آب شدن، تر و خشک شدگي

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

3…….. 1-1- کليات

5…….. 1-2- اهداف پايان‌نامه

6…….. 1-3- معرفي فصل‌هاي پايان‌نامه

 

فصل دوم: تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

9…….. 2-1- مقدمه

11……… 2-2- کاني‌هاي رس

11….. 2-2-1- ترکيب و ساختمان کاني‌هاي رس

13………. 2-2-2- کائولينيت

14……… 2-2-3- ايليت

15…….. 2-2-4- مونت موريلونيت

16……. 2-3- ويژگي‌هاي کاني‌هاي رس

16………. (CEC2-3-1- ظرفيت تبادل کاتيوني (

16…. 2-4- تثبيت خاک

17………. 2-5- اهداف تثبيت

18……. 2-6- تثبيت خاک با آهک

23….. 2-6-1- خاک‌هاي مناسب جهت تثبيت با آهک

24……….. 2-6-2- ويژگي‌هاي خاک تثبيت شده با آهک در مقايسه با خاک تثبيت نشده

24…….. 2-6-3- تعيين درصد آهک مناسب

26…… 2-6-3-1- روش اشتو

26…….. CBR2-6-3-2- استفاده از آزمايش

27………. 2-6-3-3- استفاده از آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

28…… 2-6-3-4- استفاده از روش نشانه خميري

28……. pH2-6-3-5- روش

29…. 2-6-4- واکنش‌هاي شيميايي بين خاک و آهک

29…. 2-6-4-1- تبادل يوني

30….. 2-6-4-2- واکنش‌هاي پوزولاني

31…….. 2-6-4-3- واکنش‌ کربناسيون

32……….. 2-6-5- تأثير آهک بر مشخصات خاک

33……… (CEC)2-6-5-1- تأثير آهک بر هدايت الکتريکي

34….. خاک pH2-6-5-2- تأثير ميزان آهک بر

35……….. 2-6-5-3- تأثير ميزان آهک بر نفوذپذيري خاک

36……….. 2-6-5-4- تأثير آهک بر حدود اتربرگ

36…… 2-6-5-5- تأثير آهک بر وزن مخصوص خشک

37……….. 2-6-5-6- تأثير آهک بر روي مقاومت خاک

38…… 2-7- مرور کلي بر پژوهش‌هاي انجام شده

43….. 2-8- تأثير سولفات بر واکنش‌هاي خاک و آهک

43…….. 2-8-1- مقدمه

53……….. 2-8-2- تأثير سولفات بر حدود اتربرگ

55….. 2-8-3- تأثير سولفات بر خصوصيات تراکم

57……… 2-8-4- بررسي اثر سولفات‌ها بر خاک‌هاي تثبيت شده

60…… 2-9- تورم ناشي از سولفات

62….. 2-10- اترينگايت

63…… 2-10-1- مکانيزم تورم ناشي از اترينگايت

64……… 2-11- روش‌هاي کاهش اثرات نامطلوب سولفات‌ها

65……… 2-11-1- روش دو مرحله‌اي اختلاط خاک و آهک

67……. 2-11-2- روش عمل‌آوري

67…… 2-11-3- استفاده از تثبيت کننده‌هاي بدون کلسيم

68……….. 2-11-4- استفاده از ژئوتکستايل – ژئوگريد

68……. 2-11-5- جايگزيني با سرباره کوره ذوب آهن

71………. 2-12- خلاصه و نتيجه‌گيري

 

فصل سوم: دوام خاک در برابر يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي

75……. 3-1- تورم در اثر يخبندان

76…. 3-2- اثرات منفي يخبندان بر روسازي راه‌ها

76…… 3-3- عوامل اساسي براي متورم شدن روسازي در اثر يخبندان

76…. 3-4- راهکارهاي جلوگيري از يخبندان

77……. 3-5- خاک‌هاي حساس در برابر يخ‌زدگي

80….. 3-6- مروري بر مطالعات گذشته

96….. 3-8- خلاصه و نتيجه‌گيري

 

فصل چهارم: مصالح و روش‌هاي آزمايش

99….. 4-1- مقدمه

100…… 4-2- مصالح به کار برده شده در تحقيق

100…….. 4-3- آزمايش دانه‌بندي

101……. 4-3-1- دانه‌بندي کائولينيت

101…. 4-4- آزمايش تعيين درصد رطوبت خاک

101……… (Gs)4-5- آزمايش تعيين چگالي

102…….. 4-6- آزمايش حد رواني و خميري

102……….. 4-7- آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده (تک‌محوري)

104……. 4-7-1- ابعاد نمونه

104…….. 4-7-2- تهيه و ساخت نمونه

104………. 4-7-2-1- تهيه خاک آلوده به مواد شيميايي (سولفات سديم و منيزيم)

106……… 4-7-2-2- ساخت نمونه‌‌‌ها جهت آزمايش تک‌محوري

108……….. 4-7-3- نمونه‌هاي به کار برده شده در آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

109……. 4-8- آزمايش يخ زدن و آب شدن

111……… 4-9- آزمايش تر و خشک شدگي

112…….. 4-10- ترکيب نمونه‌هاي مورد آزمايش

114……. 4-11- خلاصه

 

فصل پنجم: نتايج آزمايش‌ها و تحليل نتايج

117………. 5-1- مقدمه

118…… 5-2- نتايج آزمايش‌هاي اوليه خاک رس

118…… 5-2-1- دانه‌بندي خاک رس کائولينيت

118….. 5-2-2- خواص مهندسي خاک رس

119…….. 5-3- کاني‌شناسي مصالح مصرفي

119…… 5-3-1- خاک رس کائولينيت

119…….. 5-3-2- آهک

120….. 5-3-3- سرباره

120……….. 5-4- ترکيب نمونه‌هاي مورد آزمايش

122……. 5-5- نتايج آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

122……….. 5-6- نتايج آزمايش‌ها پس از اعمال سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن

122……… 5-6-1- خاک بدون آلودگي

127……… 5-6-2- خاک آلوده به سولفات سديم

130…….. 5-6-3- خاک آلوده به سولفات منيزيم

133……. 5-7- مقاومت فشاري محدود نشده پس از اعمال سيکل‌هاي تر و خشک شدگي

133……… 5-7-1- خاک بدون آلودگي

136……… 5-7-2- خاک آلوده به سولفات سديم

140……. 5-7-3- خاک آلوده به سولفات منيزيم

143……….. 5-8- مقايسه آزمايش‌هاي دوام دراثر آلودگي به سولفات سديم و منيزيم

143…… 5-8-1- مقايسه حالت‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن

145……. 5-8-2- مقايسه حالت‌هاي مختلف تر و خشک شدگي

147…. (DI) 5-9- مقايسه پارامتر دوام

152…….. 5-10- مقايسه مدول الاستيسيته در خاک آلوده و خاک بدون آلودگي تحت تاثير آزمايش‌هاي دوام

155…….. (SIR)5-11- مقايسه نسبت بهبود مقاومت خاک

156…….. 5-12- خلاصه و نتيجه‌گيري

فصل ششم: نتيجه­گيري و پيشنهادها

160……….. 6-1- مقدمه

160….. 6-2- نتايج

161….. 6-3- پيشنهادها

165…… مراجع

فهرست جداول

43…. جدول (2-1): نتايج آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

49………. جدول (2-2): ميزان نمک‌هاي معدني در نمونه‌هاي آزمايشگاهي

58……. بر نمونه‌ خاک رس تثبيت شده با 6 درصد آهک XRDجدول (2-3): نتايج آناليز

59…….. جدول (2-4): غلظت مواد شيميايي

70………. جدول (2-5): راه‌حل‌هاي مختلف جهت مقابله با حمله سولفات‌ها در خاک

78……… جدول (3-1): ميزان حساسيت خاک در برابر يخ زدگي

79…. جدول (3-2): طبقه‌بندي خاک‌ها از نظر حساسيت در برابر يخ‌زدگي

79….. جدول (3-3): خصوصيات خاك‌هاي حساس در برابر يخبندان

88……… جدول (3-4): بررسي تاثير آهک و سرباره فولادسازي بر دوام بر خاک رس

90….. جدول (3-5): درصد ترکيبات مختلف خاک رس با آهک و پوزولان

92……… جدول (3-6): درصد ترکيبات مختلف خاک رس، دوده سيليسي و گچ

109…… جدول (4-1): نسبت‌هاي مختلف اختلاط مواد با خاک رس کائولينيت

111……. جدول (4-2): مشخصات طرح‌هاي اختلاط به کار رفته

113………. جدول (4-3): تعداد نمونه‌هاي ساخته‌شده جهت انجام آزمايش در خاک بدون مواد شيميايي

113………. جدول (4-4): تعداد نمونه‌هاي ساخته شده جهت انجام آزمايش در خاک آلوده به سولفات سديم

113………. جدول (4-5): تعداد نمونه‌هاي ساخته شده جهت انجام آزمايش در خاک آلوده به سولفات منيزيم

118…….. جدول (5-1): -خواص مهندسي خاک رس کائولينيت

119…….. جدول (5-2): کاني‌شناسي خاک رس کائولينيت

119………. جدول (5-3): کاني‌شناسي آهک

120…….. جدول (5-4): کاني‌شناسي سرباره

121….. جدول (5-5): نتايج به‌دست آمده از آزمايش تراکم

148……… در حالت تر و خشک شدگي K+4%L+12%S جدول (5-6): بررسي نشانه دوام در نمونه

149…… در حالت تر و خشک شدگي K+6%L جدول (5-7): بررسي نشانه دوام در نمونه

149…. در حالت تر و خشک شدگي K+12%S جدول (5-8): بررسي نشانه دوام در نمونه

150…….. در حالت يخ زدن و آب شدن K+4%L+12%S جدول (5-9): بررسي نشانه دوام در نمونه

150………. در حالت يخ زدن و آب شدن K+6%L جدول (5-10): بررسي نشانه دوام در نمونه

151…….. در حالت يخ زدن و آب شدن K+12%S جدول (5-11): بررسي نشانه دوام در نمونه

156…. (SIR) جدول (5-12): بررسي نسبت بهبود مقاومت خاک

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

12……….. شکل ( 2-1): سيليکا تترا‌هدرون و ورقه چهار­وجهي سيليکا

12……. شکل ( 2-2): آلومينا اکتا‌هدرون و ورقه هشت­وجهي آلومينا (گيبسيت)

14…….. شکل ( 2-3): ساختمان اتمي کائولينيت

14…….. شکل ( 2-4): ساختمان اتمي ايليت

15……. شکل ( 2-5): ساختمان اتمي مونت‌موريلونيت

23…. شکل (2-6): رابطه دما و زمان عمل‌آوري با ميزان مصرف آهک

26……… شکل ( 2-7): نمودار تعيين درصد بهينه آهک در روش اشتو

33……… EC شکل ( 2-8): تأثير دوره عمل‌آوري با درصدهاي مختلف آهک بر ميزان

34…. EC شکل ( 2-9): تأثير دما با درصدهاي مختلف آهک بر ميزان

35 خاک رس مخلوط شده با آهکpHشکل ( 2-10): تأثير زمان عمل‌آوري در دماي 50 درجه سانتي‌گراد بر

35……. خاک رس مخلوط شده با آهک در زمان‌ها و دماهاي مختلف pHشکل ( 2-11): تأثير درصد آهک بر

36……….. شکل ( 2-12): تغييرات حد مايع، نشانه خميري و حد انقباض رس مخلوط شده با آهک

37…. شکل ( 2-13): تأثير افزايش آهک در وزن مخصوص خاک رس

37….. شکل ( 2-14): تغييرات مقاومت فشاري محدود نشده بر حسب ميزان آهک افزوده

39………. شکل ( 2-15): مقايسه مقاومت تک‌‌محوري براي ترکيبات مختلف از آهک و پوزولان

40….. شکل ( 2-16): مقايسه تأثير ترکيبات مختلف در زمان­هاي عمل­آوري بر مبناي نتايج آزمايش پين­هول

42……… شکل ( 2-17): بررسي دوره‌ عمل‌آوري بر مقاومت خاک رس تثبيت شده با آهک و سرباره

47……….. شکل ( 2-18): تاثير غلظت‌هاي مختلف سولفات سديم بر مقاومت فشاري

48………. شکل ( 2-19): تاثير سولفات با غلظت‌هاي متفاوت بر مقاومت فشاري

49………..  در نمونه‌هاي تثبيت شده با سيمانC-S-H+C-A-H شکل ( 2-20): تغييرات ميزان

49…. نمونه‌هاي تثبيت شده با سيمان پس از دوره عمل‌آوري 28 روزهSEM شکل ( 2-21): تصوير

50……..  نمونه تثبيت شده با سيمانC-S-H در ترکيب Mg2+شکل ( 2-22): جايگزيني

52……… و تغييرات ريز ساختاري در نمونه خاک رسي SEM شکل ( 2-23): تصوير

54…. شکل ( 2-24): تغيير ميزان سولفات بر حدود اتربرگ

55…… شکل ( 2-25): اثر تغيير درصد سولفات بر حدود اتربرگ

56…… شکل ( 2-26): تأثير آهک بر چگالي خشک حداکثر

56……… شکل ( 2-27): تأثير آهک بر درصد رطوبت بهينه

56…….. شکل ( 2-28): تاثير سولفات‌هاي فلزي مختلف بر درصد رطوبت بهينه و چگالي خشک حداکثر

59………. شکل ( 2-29): تأثير مواد شيميايي بر مقاومت ماسه تثبيت شده با سيمان

66 شکل ( 2-30): تغييرات ميزان تورم در خاک رس ترکيب شده با گچ و آهک در روش اختلاط يک مرحله‌‌اي

66 شکل ( 2-31): تغييرات ميزان تورم در خاک رس ترکيب شده با گچ و آهک در روش اختلاط دو مرحله‌‌اي

81……….. شکل ( 3-1): تأثير فرآيند يخ زدن و آب شدن در ريزساختارهاي خاک ريزدانه

83……….. شکل ( 3-2): رابطه تعداد سيکل يخ زدن و آب شدن و نيروي چسبندگي

83….. شکل ( 3-3): رابطه تعداد سيکل يخ زدن و آب شدن و زاويه اصطکاک داخلي

84……. شکل ( 3-4 ): تصاوير ميکروسکوپ الکتروني از بنتونيت

84…. شکل ( 3-5 ): تصاوير ميکروسکوپ الکتروني از کائولينيت

86………. (تغيير ميزان آب نمونه)  T (تغيير ميزان ارتفاع نمونه) و Rشکل ( 2-8): رابطه

87……….. شکل ( 3-7): تأثير سيکل يخ زدن و آب شدن بر ضريب نفوذپذيري خاک رس

90…. شکل ( 3-8): نتايج سيکل‌هاي تر و خشک شدگي بر مقاومت خاک رس تثبيت شده با آهک و پوزولان

91……… شکل ( 3-9): نتايج سيکل‌هاي تر و خشک شدگي بر فشار تورم خاک رس تثبيت شده با سيليکافوم

93…… 6L-1Gشکل ( 3-10): نمودار حداکثر مقاومت در هر سيکل در آزمايش‌هاي چهارگانه نمونه

93…….. 6L-1G-5S شکل ( 3-11): نمودار حداکثر مقاومت در هر سيکل در آزمايش‌هاي چهارگانه نمونه

94…… 6L-5Sشکل ( 3-12): نمودار حداکثر مقاومت در هر سيکل در آزمايش‌هاي چهارگانه نمونه

104……….. شکل ( 4-1): دستگاه آزمايش تک‌محوري

105….. شکل ( 4-2): افزودن محلول آلوده به مواد شيميايي به کيسه‌هاي دو کيلوگرمي خاک

105……. شکل ( 4-3): نگهداري خاک آلوده به مدت دو هفته در کيسه‌هاي دربسته

106………. شکل ( 4-4): پهن کردن خاک جهت خشک شدن خاک آلوده

106……. شکل ( 4-5): آسياب کردن خاک آلوده و عبور دادن از الک

107……….. شکل ( 4-6): مخلوط خاک و افزودني‌ها به صورت خشک

108….. شکل ( 4-7): افزودن آب به مخلوط و گلوله شدن ذرات

108…….. شکل ( 4-8): عبور خاک گلوله شده از الک

110…. شکل ( 4-9): قرار دادن نمونه‌ها در فريزر

110……. شکل ( 4-10): فريزر مورد استفاده جهت آزمايش‌هاي يخ زدن و آب شدن

111……… شکل ( 4-11): از بين رفتن نمونه‌هاي بدون قالب بعد از خارج کردن از فريزر

112……… شکل ( 4-12): از بين رفتن نمونه بدون قالب در آب

118……. شکل ( 5-1): منحني دانه‌بندي خاک رس کائولينيت به روش هيدرومتري

123……….. شکل ( 5-2): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده پس از دوره عمل‌آوري 28 روزه

124……. K+4%L+12%S شکل ( 5-3): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

124…. K+6%Lشکل ( 5-4): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

125………. K+12%Sشکل ( 5-5): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

126…… شکل ( 5-6): مقاومت حداکثر هر ترکيب طي سيکل‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن

127……. شکل ( 5-7): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده 28 روزه خاک آلوده به سولفات سديم

128…. K+4%L+12%S شکل ( 5-8): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

129……….. K+6%L شکل ( 5-9): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

130……. K+12%Sشکل ( 5-10): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

131……….. شکل ( 5-11): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده 28 روزه خاک آلوده به سولفات منيزيم

132…… K+4%L+12%Sشکل ( 5-12): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن

132………. K+6%L شکل ( 5-13): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

133……… K+12%Sشکل ( 5-14): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده يخ زدن و آب شدن نمونه

134….. K+4%L+12%S شکل ( 5-15): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

135………. K+6%L شکل ( 5-16): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

135……… K+12%Sشکل ( 5-17): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

136….. شکل ( 5-18): مقاومت حداکثر هر ترکيب طي سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي

137…….. شکل ( 5-19): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده پ 28 روزه خاک آلوده به سولفات سديم

137….. K+4%L+12%S شکل ( 5-20): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

138……….. K+6%L شکل ( 5-21): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

138…….. K+12%S شکل ( 5-22): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

140……….. شکل ( 5-23): مقاومت حداکثر هر ترکيب طي سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي

140……….. شکل ( 5-24): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده 28 روزه خاک آلوده به سولفات منيزيم

141…… K+4%L+12%Sشکل ( 5-25): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

141……….. K+6%Lشکل ( 5-26): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

142……… K+12%Sشکل ( 5-27): نمودار مقاومت فشاري محدود نشده تر و خشک شدگي نمونه

143… شکل ( 5-28): مقاومت حداکثر هر ترکيب طي سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي در خاک آلوده

144……. K+4%L+12%S شکل ( 5-29): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن در نمونه

144…. K+6%L شکل ( 5-30): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن در نمونه

145……….. K+12%Sشکل (5-31): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن در نمونه

146……… K+4%L+12%S شکل ( 5-32): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي در نمونه

146…….. K+6%L شکل ( 5-33): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي در نمونه

147….. K+12%S شکل ( 5-34): مقاومت حداکثر سيکل‌هاي مختلف تر و خشک شدگي در نمونه

152.. شکل ( 5-35): تغييرات مدول الاستيسيته در برابر سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن خاک بدون آلودگي

153………. شکل ( 5-36): تغييرات مدول الاستيسيته خاک آلوده به سولفات سديم

153…….. شکل ( 5-37): تغييرات مدول الاستيسيته خاک آلوده به سولفات منيزيم

154…. شکل ( 5-38): تغييرات مدول الاستيسيته در برابر سيکل‌هاي تر و خشک شدگي خاک بدون آلودگي

154………. شکل ( 5-39): تغييرات مدول الاستيسيته خاک آلوده به سولفات سديم

155…….. شکل ( 5-40): تغييرات مدول الاستيسيته خاک آلوده به سولفات منيزيم

 

 

فصل اول

 

 

مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه

 

 

 

 

 

1-1- کليات

خاک‌هاي رسي از نظر ظرفيت باربري و نشست، همواره در گروه خاک‌هاي مسأله‌دار‌ هستند و معمولاً سازه‌هايي که بر روي اين نوع خاک‌ها بنا مي‌شوند، بايد تمهيدات ويژه‌اي در مورد آن‌ها در نظر گرفته شود. به‌طور کلي روش‌هاي مختلفي براي اصلاح خصوصيات اينگونه خاک‌ها ارائه شده است، يکي از اين روش‌ها جهت اصلاح اينگونه خاک‌ها، به‌منظور افزايش ظرفيت باربري و کاهش تورم آن‌ها روش تثبيت است. با توجه به گستردگي خاک‌هاي ريزدانه و اجبار در اجراي بسياري از پروژه‌ها بر روي اينگونه خاک‌ها، اهميت تثبيت خاک‌هاي ريزدانه به‌ويژه خاک‌هاي رسي روشن مي‌شود. تثبيت خاک براي بهبود خصوصيات مهندسي خاک‌هاي نامرغوب، در احداث سازه‌هاي مهندسي عمران مثل راه‌ها، فرودگاه‌ها، خاکريزها، سدها و پي‌هاي کم عمق به‌کار مي‌رود. از آنجا که رشد سريع صنعت منجر به توليد مقادير زيادي مواد زائد شده است بيشتر اين مواد استفاده مهمي ندارند و سبب مشکلات زيست‌محيطي مي‌شوند. در بعضي موارد اين مواد زائد داراي پتانسيل بالايي هستند و مي‌توانند به‌عنوان ماده اوليه در صنايع ساخت سيمان و يا صنايع ديگر مفيد واقع شوند. استفاده از مواد زائد نه تنها سبب کاهش مشکلات زيست‌محيطي مي‌شود؛ بلکه به حفظ منابع طبيعي مانند آهک و سنگدانه نيز کمک مي‌کند. سرباره فولادسازي داراي خواص مکانيکي مطلوبي به‌عنوان مصالح دانه‌اي است، که شامل مقاومت خوب در برابر فرسايش و ظرفيت باربري مناسب است. از سرباره به‌عنوان مصالح دانه‌اي در خاکريزها، شانه‌هاي خاکي بزرگراه‌ها، آسفالت پياده‌روها، بزرگراه‌ها و سازه‌هاي هيدروليکي استفاده مي‌شود. تورم خاک‌‌هاي رسي از موضوعات مهمي است که مورد توجه بسياري از محققين قرار دارد. تورم در خاک رس مي‌تواند به علل مختلف رخ دهد، يکي از اين موارد، اثر مخرب وجود سولفات در خاک تثبيت شده با آهک است. جايگزيني آهک با سرباره سبب کاهش مقدار آهک آزاد و کاهش مقدار pH مي‌شود. بنابراين با افزايش نسبت سرباره به آهک حتي در غلظت‌هاي زياد سولفات، تورم کاهش مي‌يابد. درنواحي سردسير، خاک‌ها در معرض سيکل يخ زدن و آب شدن هستند. اين سيکل يخ زدن و آب شدن، تغييرات مهمي بر خواص ژئوتکنيکي ايجاد مي‌کند. خاک‌هاي ريزدانه تحت تأثير سيکل يخ زدن و آب شدن دچار تغييراتي در حجم، مقاومت و فشردگي‌پذيري، چگالي، ميزان آب يخ نزده و ظرفيت باربري در ريز ساختار مي‌شوند. صدمات ناشي از يخ زدن و آب شدن يکي از مشکلات اساسي براي خاک‌هاي ريزدانه محسوب مي‌شود. مقاومت و دوام توسط سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن کاهش مي‌يابد. ترک‌ها و شکاف‌هاي ايجاد شده رايج‌ترين صدمات ناشي از يخ زدن و آب شدن محسوب مي‌شود. لذا تورم ناشي از يخبندان و تورم ناشي از حضور سولفات در خاک‌هاي ريزدانه تثبيت شده با آهک امر مهمي در پروژه‌هاي عمراني محسوب مي‌شود که لزوم تحقيقات بيشتر در اين زمينه در پروژه‌هاي عمراني احساس مي‌شود.

 

1-2- اهداف پايان‌نامه

خاک‌هاي ريزدانه رس‌دار همواره باعث ايجاد مشکل در پروژه‌هاي عمراني شده‌اند، يکي از روش‌هاي بهبود خواص خاک‌هاي مسأله‌دار، استفاده از آهک به‌منظور تثبيت خاک است، در صورتي که خاک حاوي يون سولفات باشد يا خاک تثبيت شده در معرض آب سولفاته قرار گيرد، حضور آهک نه‌تنها باعث کاهش تورم لايه تثبيت شده نمي‌شود، بلکه نتيجه عکس داده و سبب افزايش تورم مي‌گردد. اين پديده به علت انجام واکنش‌هاي شيميايي بين کاني‌هاي رس، آهک و سولفات است که منجر به تشکيل کاني‌هاي اترينگايت و تاماسايت شده و اين کاني‌ها با جذب آب به‌شدت متورم مي‌شوند. اخيراً ترکيبات شيميايي جديدي براي تثبيت خاک‌هاي رسي مورد استفاده قرار گرفته است که در اين ميان استفاده از سرباره فولادسازي ( [1](BOSدر افزايش مقاومت خاک رس، روش جديدي محسوب مي‌شود، از آنجا که خاک‌ها‌‌‌‌ از دانه‌‌‌‌‌‌‌ها و کاني‌‌هاي رس تشکيل شده‌اند، در مقابل پديده يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدن‌هاي متوالي دچار مشکل مي‌شوند و در مناطق سردسير، عمق يخ‌بندان ممکن است به خاک لايه بستر راه‌ها نيز برسد که در نهايت منجر به کاهش مقاومت و ظرفيت باربري خاک به علت افزايش رطوبت ناشي از آب شدن يخ مي‌شود، در اين تحقيق تاثير سرباره فولاد ‌ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رس، در دو حالت بدون آلودگي و آلوده به مواد شيميايي (سولفات سديم و منيزيم) به کمک آزمايش تک‌محوري مورد بررسي قرار گرفته است. به‌طور کلي درزمينه استفاده از (BOS) در تثبيت خاک‌هاي رسي تحقيقات کمي انجام شده است، از آنجا که سرباره ماده زائدي در طبيعت به‌حساب مي‌آيد استفاده از اين مواد زائد (­در بهبود خواص خاک­) از نظر اقتصادي و جنبه‌هاي زيست‌محيطي مي‌تواند از اهميت خاصي برخوردار باشد. اين پايان‌نامه در ادامه تحقيقات پايان‌نامه‌هاي قبلي دانشکده مهندسي دانشگاه بوعلي­سينا توسط اکرمي (1385)، نادري (1388)، نجاتي (1389) و صفا (1392) انجام شده‌است.

1-3- معرفي فصل‌هاي پايان‌نامه

فصل‌هاي موجود در اين پايان‌نامه به شرح زير است:

  • فصل اول: مقدمه
  • فصل دوم: تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

در اين فصل پس از معرفي کلي خاک رس، تاثير آهک و سرباره در تثبيت خاک بررسي شده است. سپس تأثير سولفات بر مقاومت و دوام خاک رس مورد بررسي قرار گرفته است. .

  • فصل سوم: دوام خاک در برابر يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي

دراين فصل تأثير سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي بر مقاومت و دوام خاک بررسي شده‌است.

  • فصل چهارم: مصالح و روش‌هاي آزمايش

در اين فصل از پايان­نامه، مراحل و روند نمونه سازي و آزمايش‌هاي مربوطه شرح داده شده است..

  • فصل پنجم: نتايج آزمايش‌ها و تحليل نتايج

در اين فصل ابتدا نمودارهاي بدست آمده از نتايج آزمايش‌ها ارائه شده است سپس نتايج مورد تحليل قرار گرفته است.

  • فصل ششم: نتيجه­گيري و پيشنهاد­ها

در فصل ششم، نتايج کلي به صورت خلاصه جمع‌بندي شده است و همچنين پيشنهادهاي لازم جهت ادامه دادن مسير اين تحقيق و کار در زمينه­هاي بعدي آمده است.

فهرست مراجع

در انتها فهرست مراجع مورد استفاده در اين پايان­نامه اراﺋﻪ شده است.

 

فصل دوم

 

 

تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

 

 

 



 

فصل دوم

 

تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

 

 

 

 

 

2-1- مقدمه

استفاده از خاک به‌عنوان اصلي‌ترين مصالح در اکثر پرو‌ژه‌هاي عمراني غير قابل انکار است. توسعه چشمگير در ايجاد فرودگاه‌ها، تونل‌ها و فضاهاي زيرزميني، احداث اسکله‌هاي عظيم، بزرگراه‌ها، احداث سدها و سازه‌هاي مربوط به آن‌ها، شبکه‌هاي عظيم آبياري و زهکشي و غيره، نياز به مصالح ساختماني را افزايش داده است. بر اين اساس امروزه استفاده از مصالح جايگزين که از نظر مهندسي کيفيتي بالاتر از مصالح مورد استفاده در گذشته را داشته و همچنين از نظر اقتصادي نيز مقرون به‌صرفه باشد، مورد توجه زيادي قرار گرفته است. از جمله مهمترين و پرهزينه‌ترين مصالحي که در پروژه‌هاي مختلف عمراني مورد استفاده قرار مي‌گيرد، خاک است. توجه به اين نکته که خاک نمي‌تواند تمام خصوصيات ژئوتکنيکي مورد نياز براي پروژه‌ها را در بر داشته باشد، اهميت استفاده از روش‌هاي گوناگون براي بهبود و تثبيت خاک را روشن مي‌سازد [14].

خاک را مي‌توان تجمعي از ذرات جامد توليد شده به‌وسيله تجزيه مکانيکي و شيميايي سنگ‌ها معرفي کرد. آگاهي از مشخصات فيزيکي ترکيبات خاک، براي درک عملکرد آن در حين عمليات ساختماني ضروري است [2].

خاک‌ها توده‌هايي از ذرات کاني هستند که همراه با هوا يا آب موجود در فضاهاي خالي، سيستم‌هاي سه‌فازي را تشکيل مي‌دهد. خاک‌ها بخش وسيعي از سطح زمين را پوشانده‌اند و به گستردگي و فراواني به‌صورت مصالح ساختماني و زيرسازي مورد استفاده قرار مي‌گيرند [11].

خاک‌هاي رسي، دامنه وسيعي از کاني‌هاي گوناگون را شامل مي‌شود. اين خاک‌ها شامل نسبت‌هاي متفاوتي از انواع کاني‌هاي رسي، عمدتاً شامل کائولينيت، ايليت، کاني‌هاي چند‌گانه و مونت‌موريلونيت است. کاني‌هاي غير رسي موجود در اين خاک‌ها عمدتاً کوارتز، مواد آلي و اکسيدهاي کلوئيدي است. مقدار کمي از کاني رسي معين، شايد بتواند تغييرات فيزيکي-شيميايي زيادي در خاک ايجاد کند [95].

خاک‌هاي رسي از هوازدگي شيميايي سنگ‌ها تشکيل مي­شوند. نظر به تفاوت نحوه­ تشکيل خاک رس با ديگر انواع خاک‌ها از قبيل شن و ماسه و لاي، که از هوازدگي فيزيکي سنگ مادر تشکيل شده‌اند، خاک‌هاي رسي از ويژگي‌هاي منحصر به‌فردي برخوردارند. بشر از ديرباز با خاک‌هاي رسي و مشکلات آن آشناست [10].

خاک‌هاي رسي از نظر ظرفيت باربري و نشست، همواره در گروه خاک‌هاي مسأله‌دار‌ هستند و معمولاً سازه‌هايي که بر روي اين نوع خاک‌ها بنا مي‌شوند، بايد تمهيدات ويژه‌اي در مورد آن‌ها در نظر گرفته شود. به‌طور کلي روش‌هاي مختلفي براي اصلاح خواص اينگونه خاک‌ها ارائه شده است تا بتوان با اعمال اين روش‌ها خصوصيات اين نوع خاک‌ها را اصلاح نمود و به حد مطلوب رساند. يکي از اين روش‌ها جهت اصلاح اينگونه خاک‌ها، به‌منظور افزايش ظرفيت باربري و کاهش تورم آن‌ها، تثبيت است. با توجه به گستردگي خاک‌هاي ريزدانه و اجبار در اجراي بسياري از پروژه‌ها بر روي اينگونه خاک‌ها، اهميت تثبيت خاک‌هاي ريزدانه، به‌ويژه خاک‌هاي رسي، روشن مي‌شود [78].

خاک‌هاي رسي اغلب داراي مشکلاتي نظير ضعف مقاومتي، تورم‌پذيري، ترک خوردن هنگام از دست دادن آب، نشست زياد تحت سربار و حتي وزن خود، جذب رطوبت زياد، چسبندگي زياد هنگام کار با ماشين‌آلات ساختماني، دوام کم در مقابل عوامل جوي نظير دوره­هاي تر و خشک شدگي و يا يخ زدن و آب شدن است. خاک رس آب مي­مکد، منبسط مي­شود، خشک مي­شود و ترک مي­خورد [10].

تثبيت خاک براي بهبود خواص مهندسي خاک‌هاي نامرغوب، در احداث سازه‌هاي مهندسي عمران مثل راه‌ها، فرودگاه‌ها، خاکريزها، سدها و پي‌هاي کم عمق به‌کار مي‌رود. نوع تثبيت انتخابي در هر پروژه، بستگي به ماهيت سازه و خواص ژئوتکنيکي و فيزيکي- شيميايي خاک‌هاي مورد نظر دارد [27].

بنابر‌اين شناخت کلي راجع به خاک رس و همچنين تثبيت آن، امر مهمي است که در اين فصل کلياتي در اين مورد به‌اختصار ذکر شده است.

2-2- کاني‌هاي رس

2-2-1- ترکيب و ساختمان کاني‌هاي رس

کاني‌هاي رس مرکب از سيليکات‌هاي مرکب آلومينيوم، منيزيم و آهن هستند. دو واحد کريستالي

بنيادي کاني‌هاي رس عبارتند از: 1) چهاروجهي سيليسيم-اکسيژن و 2) هشت وجهي آلومينيوم يا منيزيم. واحدهاي چهار وجهي سيليسيم-اکسيژن از چهار اتم اکسيژن در اطراف يک اتم سيلسيم تشکيل شده است. از ترکيب واحدهاي چهاروجهي، صفحه سيليس تشکيل مي‌شود. سه اتم اکسيژن واقع در قاعده هر چهار وجهي با چهار وجهي مجاور مشترک است. هر اتم سيليسيم با ظرفيت مثبت 4 با چهار اتم اکسيژن با کل ظرفيت منفي 8 مرتبط شده است. از طرفي هر اتم اکسيژن در قاعده چهار­‌‌‌وجهي به دو اتم سيليسيم اتصال پيدا کرده است اين امر موجب مي‌شود که يک بار با ظرفيت منفي هر اتم اکسيژن بالايي هر چهار­‌‌‌‌‌‌‌‌‌وجهي نامتعادل باقي بماند. ترکيب واحدهاي هشت‌وجهي آلومينيوم، يک صفحه گيبسيت را تشکيل مي‌دهد. اگر اتم‌هاي اصلي فلزي در واحدهاي هشت‌‌وجهي منيزيم باشد، اين صفحه‌ها به­نام صفحه بروسيت ناميده مي‌شوند [12]. در اشکال 2-1 و 2-2 ورقه چهار‌­‌وجهي سيليکا و هشت­وجهي آلومينا نشان داده شده است.
شکل 2-1-  سيليکا تترا‌هدرال و ورقه چهار­وجهي سيليکا [12]

شکل 2-2-  آلومينا اکتا‌هدرال و ورقه هشت ­وجهي آلومينا (گيبسيت) [12]

مهمترين کاني‌هاي رسي عبارتند از :

کائولينيت[2]

ايليت[3]

مونت‌موريلونيت[4]

در کنار سه کاني معروف مذکور، ساير کاني‌هاي رس که معمولاً يافت مي­شوند عبارتند از: کلريت[5]، هالوسيت[6]، ورميکوليت[7] و آتاپولگيت[8].

2-2-2- کائولينيت

نام کائولينيت از لغت چيني kauling به معني رشته کوه مرتفع يا تيغه کوه گرفته شده و نام تپه‌اي در چين است [95]. کائولينيت داراي لايه­هاي متناوب ورقه­هاي سيليکا-گيبسيت است که به آن ساختار 1:1 گفته مي‌شود. هر لايه در حدود 2/7 انگستروم ضخامت دارد. اين لايه­ها توسط پيوندهاي هيدروژني به‌يکديگر مربوط شده‌اند. کائولينيت مانند صفحات کوچکي ديده مي‌شوند که بعد جانبي از 1000 تا 20000 انگستروم و ضخامت آن‌ها از 100 تا 1000 آنگستروم است. مساحت سطح ذرات کائولينيت در واحد جرم در حدود 15 مترمربع بر گرم است [12]. يک پولک کائولينيت از 70 تا 100 لايه پايه تشکيل شده‌ که اندازه پولک آن 1/0 تا 4 ميکرومتر و ضخامت آن 05/0 تا 2 ميکرومتر است. در کائولينيت پيوندهاي هيدروژني قوي برقرار است که سبب کاهش بار منفي مي‌گردد و از آنجا که جدايي لايه‌ها در کائولينيت صورت نمي‌گيرد، کاتيون‌هاي متعادل کننده، بايد قاعدتاً در سطح خارجي ذره جذب شوند. در کائولينيت به دليل پيوندهاي هيدروژني قوي، pH،[9] CEC و SSA[10]  خاک داراي کمترين مقدار در بين کاني‌هاي رسي است [95]. در شکل‌هاي 2-3 تا 2-5 ساختمان اتمي کاني‌هاي رسي نمايش داده شده است.

شکل 2-3-  ساختمان اتمي کائولينيت [12]

2-2-3- ايليت

ايليت، مرکب از ورقه­هاي گيبسيت است که به دو ورقه سيليکا، يکي در بالا و يکي در پايين متصل شده­اند و بعضي مواقع به‌نام ميکاي رسي ناميده مي‌شود. لايه­هاي ايليت به‌وسيله يون‌هاي پتاسيم به‌يکديگر متصل مي­شوند. بار منفي لازم براي تعادل يون‌هاي پتاسيم، از جايگزيني آلومينيوم به‌جاي بعضي از سيليکون‌ها در ورقه‌هاي تترا‌هدرال ناشي مي‌شود. ذرات ايليت معمولاً داراي ابعاد جانبي 1000 تا 5000 و ضخامت 50 تا 500 انگستروم است. سطح ويژه ذرات در حدود 80 مترمربع بر گرم است [12].

شکل 2-4-  ساختمان اتمي ايليت [12]

2-2-4- مونت‌موريلونيت

مونت‌موريلونيت داراي ساختماني شبيه به ايليت است، به‌عبارت ديگر، يک ورقه گيبسيت بين دو ورقه سيليکا قرار دارد. در مونت‌موريلونيت جانشيني ايزومورفيک منيزيم و آهن به‌جاي آلومينيوم در ورقه­هاي هشت‌وجهي وجود دارد. در اينجا يون‌هاي پتاسيم همانند ايليت ظاهر نمي­شوند و به‌جاي آن در فضاي بين دانه­ها، مقدار قابل توجهي آب ظاهر مي­شود. ذرات مونت‌موريلونيت داراي اندازه­ جانبي 1000 تا 5000 و ضخامت 10 تا 50 انگستروم است. سطح ويژه ذرات در حدود 800 مترمربع بر گرم است [13]. يک پولک مونت‌موريلونيت داراي اندازه 1 تا 2 ميکرومتر و داراي بيشترين مقدار  pH، CEC وSSA  خاک نسبت به کائولينيت و ايليت است. به‌طور کلي کائولينيت در پايدارترين حالت و مونت‌موريلونيت در حالت ناپايداري نسبي به‌سر مي‌برد [95].

شکل 2-5-  ساختمان اتمي مونت‌موريلونيت [12]

2-3- ويژگي‌هاي کاني‌هاي رس

2-3-1- ظرفيت تبادل کاتيوني (CEC)

 

 

 

مراجع

 

 

 

تذكر: مراجع ستاره­دار، مراجعي هستند كه به‌طور مستقيم در دسترس نبوده و دسترسي به مطالب آن‌ها از طريق ديگر مراجع اصلي صورت گرفته است.

  • اسکروچي، ع. م. (1387)، آزمايشگاه مکانيک خاک، چاپ دوم، نشر کتب دانشگاهي.
  • اشرودر، دبليو. ال. و ديکنسون، اس. اي. (1381)، خاک‌ها در طرح‌هاي اجرايي، ترجمه اروميه‌اي، ع.، چاپ اول، دفتر نشر آثار علمي دانشگاه تربيت مدرس.
  • اکرمي، ع. (1385)، بررسي خاک رس تثبيت‌شده با آهک و سربارة کوره و اثر سولفات بر آن، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • بختياري، ا. (1390)، تاثير دوده سيليسي بر دوام خاک رس تثبيت شده با آهک در مجاورت سولفات، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • بهنيا، ک. و طباطبائي، ا. م. (1384)، مکانيک خاک، چاپ يازدهم، موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران، 457 ص.
  • بنده­زاده، ا. (1390)، بررسي عامل زمان و درصد مخلوط آهک و خاکستر بادي بر خواص فيزيکي و مکانيکي خاک ريزدانه، مجله علمي-پژوهشي عمران مدرس، دوره يازدهم، شماره 3، ص.‌ص. 91-98.
  • پژوهشکده حمل و نقل (1388)، راهنماي تثبيت لايه‌هاي خاکريز و روسازي راه‌ها، تهران، چاپ دوم، وزارت راه و ترابري، 223 ص.
  • جسماني، م، معماريان، ح. و جمشيدي، م. (1387)، بررسي ويژگي­هاي ژئوتکنيکي خاک کوير ميقان به منظور اصلاح و تثبيت آن، نشريه انجمن زمين‌شناسي مهندسي، جلد اول، شماره 1، ص‌.ص. 23-34.
  • جهانشاهي، م. (1379)، تثبيت خاک‌هاي گچ‌دار با آهک و روش اختلاط دو مرحله‌اي جهت جلوگيري از تورم اين خاک‌ها، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه علم و صنعت ايران.
  • حامي، ا. (1382)، مصالح ساختمان، چاپ چهاردهم، انتشارات دانشگاه تهران، 302 ص.
  • داس، ب. ام. (1373)، مکانيک خاک پيشرفته، ترجمه يزدچي، م.، چاپ اول، ميهن، 653 ص.
  • داس، ب. ام. (1384)، اصول مهندسي خاک، جلد اول – مکانيک خاک، ترجمه صالح‌زاده، ح.، چاپ هفتم، مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ايران، 460 ص.
  • داس، ب. م. (1383)، اصول مهندسي ژﺋوتکنيک، جلد دوم – مهندسي پي، ترجمه طاحوني، ش.، چاپ هشتم، مؤسسه انتشاراتي پارس آﺋﯿن، 992 ص.
  • دريائي، م. و کاشفي­پور، س. م. (1389)، بررسي تغييرات مقاومت محوري خاک رس بهسازي شده با آهک توسط افزودن ماسه بادي، دومين سمينار مسائل ژئوتکنيکي شبکه‌هاي آبياري زهکشي، ارديبهشت 89، موسسه تحقيقات فني و مهندسي وزارت جهاد کشاورزي، ص‌.ص. 230-239.
  • دفتر تدوين ضوابط و معيارهاي فني (1382)، دستورالعمل تثبيت لايه‌هاي خاکريز و روسازي راه‌ها (نشريه 268)، تهران، چاپ اول، سازمان مديريت و برنامه‌ريزي کشور، معاونت امور پشتيباني، مرکز مدارک علمي و انتشارات، 92 ص.
  • دفتر تدوين ضوابط و معيارهاي فني (1382)، مشخصات فني و عمومي راه (نشريه 101)، تجديد نظر اول، ويرايش دوم، تهران، سازمان مديريت و برنامه­ريزي کشور، معاونت امور پشتيباني، مرکز مدارک علمي و انتشارات، 754 ص.
  • دفتر تدوين ضوابط و معيارهاي فني (1390)، آيين‌نامه روسازي آسفالتي راه‌هاي ايران، (نشريه 234).، تهران، تجديد نظر اول، سازمان مديريت و برنامه‌ريزي کشور، معاونت امور پشتيباني، مرکز مدارک علمي و انتشارات، 279 ص.
  • روشن‌اميد، ح. (1385)، تأثير دوده سيليسي بر خاک تثبيت‌شده با آهک در مجاورت سولفات، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • سالاري، م. (1384)، تأثير رطوبت اوليه و حرارت عمل­آوردن بر روي مقاومت خاک تثبيت شده با آهک، پايان‌نامه کارشناسي ارشد رشته مهندسي عمران، دانشکده فني، دانشگاه تبريز.
  • صفا، م. (1392)، تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولاد سازي ذوب آهن اصفهان (BOS) و تاثير نمک‌هاي معدني بر رفتار آن، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • طباطبائي، ا. م. (1389)، روسازي راه و فرودگاه، انتشارات دانشگاه تهران، 448 ص.
  • طباطبايي، ا. م. (1384)، روسازي راه، تهران، چاپ يازدهم، نشر کتاب دانشگاهي، 565 ص.
  • غياثيان، ح. و آذري، ن. (1381)، تثبيت لايه‌هاي خاکريز و روسازي راه‌ها و بررسي آب سولفاته بر مقاومت تک‌محوري خاک تثبيت‌شده با آهک، سومين همايش بين‏المللي مهندسي ﮊﺋوتکنيک و مکانيک خاک ايران، ﭘژوهشگاه نيرو، تهران، ص.‌ص. 91-100.
  • کاووسي، ا. و هاشميان، ل. (1380)، بررسي تثبيت خاک با استفاده از آهک در فرودگاه پارس، نخستين کنفرانس بهسازي زمين، 14 تا 15 اسفند، دانشگاه صنعتي اميرکبير تهران، ص.‌ص. 1-13.
  • کباري، س. (1378)، مصالح‌شناسي، تهران، چاپ هفتم، چاپ درخشان تکثير، 264 ص.
  • ليتکوهي، س. (1381)، بهسازي خاک در ايران گذشته، حال و آينده، سومين همايش بين­المللي مهندسي ژئوتکنيک و مکانيک خاک ايران، 18 تا 20 آذر، پژوهشگاه نيرو، تهران.
  • مرادي، م. (1380)، تأثير نمکهاي سولفات محلول در آب در ميزان تورم و مقاومت خاکهاي رسي اصلاح‌شده با آهک، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه علم و صنعت ايران.
  • مير‌جعفري، س. ي. (1388)، تأثير دوده سيليسي بر خاک تثبيت‌شده با آهک در مجاورت سولفات، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • نادري، ح. (1388)، تأثير سرباره دانه­اي کوره بلند ذوب­آهن اصفهان (GGBS) بر مقاومت و خصوصيات تورمي خاک تثبيت شده با آهک در مجاورت سولفات، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • نجاتي، م. (1389)، تأثير سرباره دانه­اي کوره بلند ذوب­آهن اصفهان (GGBS) بر دوام خاک تثبيت شده با آهک در مجاورت سولفات، پايان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه بو‌علي‌سينا.
  • وکيلي، ا. و زمرديان، م. (1388)، ارزيابي پتانسيل واگرايي و خصوصيات فيزيکي و مکانيکي خاک رس واگراي تثبيت شده با آهک و پوزولان، هشتمين کنگره بين‌المللي مهندسي عمران، دانشگاه شيراز، ص.‌ص. 219-231.
  • هاشمي طباطبائي، س. و آقايي، ع. (1387)، مقايسه تاثير آهک زنده و شکفته بر ويژگي‌هاي ژئوتکنيکي خاک اصلاح شده، نشريه علوم زمين، سال هفدهم، شماره 67، ص.‌ص. 14-21.
  • Abdi, M. R. (2010), Effects of Basic Oxygen Steel Slag (BOS) on Strength and Durability of Kaolinite, International Journal of Civil Engineering, Vol. 9, No. 2, pp. 81-89.
  • Abdi, M. R. and Wild, S. (1993), Sulphate Expansion of Lime-Stabilized Kaolinite: I. Physical Characteristics, Clay Minerals, Vol. 28, No. 4, pp. 555-567
  • Abduljauwad, S. N. (1993), Treatment of Calcareous Expansive Clays, Fly Ash for Soil Improvment, Geotechnical Special Publication, ASCE, No. 36, pp. 100-115.
  • Ahnberg, H. (2006), Strength of Stabilized Soils, a Laboratory Study on Clays and Organic Soils, Stabilized with Different Type of Binder, Ph.D Thesis, Department of Construction Sciences, LTH, Lund University.
  • *Ahnberg, H. and Johanson, S. (2005), Increase in Strength with Time in Soils Stabilised with Defferent Types of Binder in Relation to the Type and Amount of Reaction Products, Reprinted with Permission from the Swedish Deep Stabilization Research Centre, Proceedings of the International Conference on Deep Mixing Stockholm, Vol. 1.1
  • Akagawa, S. and Nishisato, K. (2009), Tensile Strength of Frozen Soil in the Temperature Range of the Frozen Fringe, Cold Regions Science and Technology, Vol. 57, pp. 13-22.
  • Al-Rawas, A. A. and Mattheus, F. A. (2008), Expansive Soils, Recent Advances in Characterization and Treatment, Taylor & Francis/Balkema, The Netherland, 544 p.
  • Al-Mukhtar, M., Lasledj, A. and Alcover, J. F. (2010), Behaviour and Mineralogy Changes in Lime-treated Expansive Soil at 50 °C, Applied Clay Science, Vol. 50, No. 2, pp. 199-203.
  • Altun, S., Sezer, A. and Erol, A. (2009), The Effects of Additives and Curing Conditions on the Mechanical Behavior of a Silty Soil, Cold Region Science and Technology, Vol. 56, No. 2, pp. 135-140.
  • *Arabi, M. and Wild, S. (1986), Microstructural Development in Cured Soil-lime Composites, Journal of Materials Science, Vol. 21, pp. 497–503.
  • *Asbridge, A. H., Walters, G. V. and Jones, T. R. (1994), Ternary Blended Concretes–OPC/GGBS/Metakaolin,.International Conference on Concrete, Concrete Across Borders, Danish Concere Association, Odense, Vol. 2, pp. 547–557.
  • ASTM, 2003, American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.08.
  • *Basma, A. A. and Tuncer, E. R. (1991), Effect of Lime on Volume Change and Compressibility of Expansive Clays, TRR No.1295, pp. 52-61.
  • Bell, F. G. (1993), Engineering Treatment of Soils, E & FN Spon, London, 302p.
  • Bell, F. G. (1996), Lime Stabilization of Clay Minerals and Soils, Engineering Geology, Vol. 42, No. 4, pp. 223–237.
  • *Bijen, J. G. (1996), Blast Furnace Slag Cement, ISBN 90-71806 24-3, Association of the Netherlands Cement Industry ( VNC).
  • Boardman, D. I., Glendinning, S. and Rogers, C. F. D. (2001), Development of Stabilization and Solidification in Lime-Clay Mixes, Geotechnique, Vol. 51, No. 6, pp. 533-543.
  • *Bogonza, S., Peete, J. M., Freer-Hewish, R. and Newill, D. (1987), Carbonation of Stabilized Soil-cement and Soil-lime Mixtures, PPTRC Transport and Planning Summer Annual Meeting.
  • Broms, B. B. (1993), Ground Improvement, John Willy and Sons, 1115p.
  • *Broms, B. B. and Boman, P. (1975), Lime Stabilized Columns, Fifth Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Bangalore, India,Vol. 1, pp. 227–234.
  • Chamberlain, E. J., Iskander, I. and Hunsickert, S. E. (1990), Effect of Freeze–thaw Cycles on the Permeability and Macrostructure of Soils, Proceedings of the International Symposium on Frozen Soil Impacts on Agricultural Range and Forest land. Special report, Vol. 90-1. CRREL, Hanover, NH, USA, pp. 145–155.
  • Christ, M. and Park, J. B. (2009), Ultrasonic Technique as Tool for Determining Physical and Mechanical Properties of Frozen Soils, Cold Region Science and Technology, Vol. 58, pp. 136-142.
  • *Cobbe, M. I. (1988), Lime-modification of Kaolinite–illite Clays, Civil Engineering Technology, 9–15.
  • *Croft, J. B. (1964), The Pozzolanic Reactivities of Some New South Wales Fly Ashes and their Application to Soil Stabilisation, Australian Road Research Board Conference, 2 Part 2, Paper No. 120 , Australia, 1964, pp 1144–1167.
  • Cruzda, K. A. and Hohmann, M. (1997), Freezing Effect on Shear Strength of Clayey Soils, Applied Clay Science, Vol. 12, No. 2, pp. 165–187.
  • Cuisinier, O., Borgne, T., Deneele, D. and Masrouri, F. (2010), Quantification of the Effects of Nitrates, Phosphates and Chlorides on Soil Stabilization with Lime and Cemen, Engineering Geology, Vol. 117, No. 4, pp. 229-235.
  • Davidson, D. T., and Handy, R. L. (1960), Lime and Lime-Pozzolan Stabilization, Highway Engineering Handbook, Mc Graw Hill, New York.
  • *Dempsey, B. J. and Thompson, M. R. (1968), Durability Properties of Lime-Modified Soil Mixtures, Highway Research Record, No. 235, pp. 61–75.
  • *Depuy, G. W. (1994), Chemical Resistance to Concrete, Significance of Tests and Properties of Concrete and Concrete Making Materials, ASTM 169C, in, Kileger, P., Lamond, J. (Eds), ASTM West Conshohocken, pp. 263–281.
  • *Dermatas, D. and Meng, X. (1994), Stabilization/solidification (S/S) of Heavy Metal Contaminated Soil by Means of a Quick Lime Based Treatment Approach, Stabilization and Solidification of Hazardous, Radioactive and Mixed Wastes, ASTM STP 1240, Philedelphia.
  • Ebrahimi, M, Bazyar, M. H., Makarchian, M. and Zamani, M. The Effect of Rice Husk Ash (RHA) on Strength Property and Swelling Potential of Clayey Soils Stabilized with Lime in the Presence of Sulfate (Unpublished paper).
  • Ehta, P. K. (1973), Mechanism of Expansion Associated With Ettringite Formation, Cement and Concrete Research, Vol. 3, pp. 1–6
  • Eigenbrod, K. D., Knutsson, S. and Sheng, D. (1996), Pore Water Pressures in Freezing and Thawing Fine-rained Soils, Journal of Cold Regions Engineering, Vol. 10, No. 2, pp. 76–92.
  • Ferris, G.A., Eads, J. L., Graves, R. E. and Mcclellan, G. H. (1991), Improved Characteristics in Sulfate Soils Treated with Barium Compounds Before Lime Stabilization, TRR No. 1295.
  • *George, S. Z., Ponniah, D. A. and Little, J. A. (1992), Effect of Temperature on Lime–Soil Stabilisation, Construction and Building Materials, Vol. 6, pp. 247–252.
  • Goldberg, I., and Klein, A. (1952), Some Effect of Treating Expansive Clays with Clacium Hydroxide, Special Publication 142, American Society for Testing Material, pp. 53-71.
  • *Grim, R. E. (1998), Clay Mineralogy. Mc Grow Hill. New York, 384p.
  • Grimshaw, R. W. (1971), The Chemistry and Physics of Clays, Fourthed., Ernest Benn, 942p.
  • *Hammond, A. A. (1992), Manufacture and Use of Lime and Pozolana Cements in Africa, Lime and other Alternative Cements, Neville Hill, Stafford Holmes, and David Mather, eds., Intermediate Technology Publications, London, U K., pp. 35-40.
  • Harichane, K., Ghrici, M., Khebizi, W. and Missoum, H. (2010), Effect of the Combination of Lime and Natural Pozzolana on the Durability of Clayey Soils, Geomaterials Laboratory, Vol. 15, pp. 1194-1209.
  • *Harris, J. P., Sebesta, S. and Scullion, T. ( 2004), Hydrated Lime Stabilization of Sulfate-bearing Vertisols in Texas, Transportation Research Record, No. 1868, pp. 31–39.
  • Hawkins, A. B. and Pinches, G. M. (1987a), Sulphate Analysis on Black Mudstones, Published in Geotechnique, Vol. 37, No. 2, pp. 191–196.
  • *Hawkins, A. B., Pinches, G. M. (1997b), Understanding Sulphate Generated Heave Resulting From Pyrite Degradation, in Hawkins, A.B. (Ed.), Proceedings of the International Conference on the Implications of Ground Chemistry and Microbiology for Construction, Balkema, Rotterdam, pp. 51–76.
  • Hicholson, P. G., Kashyap, V. and Fujii, C. F. (1994), Lime and Fly Ash, TRR No. 1295.
  • Hohmann-Porebska, M. (2002), Micro Fabric Effects in Frozen Clays in Relation to Geotechnical Parameters, Applied Clay Science, Vol. 21, No. 1-2, pp. 77-87.
  • Huiwen, W. (2004), Analysis of Geometric Characteristics of GGBS Particles and their Influences on Cement Properties, Cement and Concrete Research, Vol. 34, No. 3, pp. 133-137.
  • Hunter, D. (1998), Lime Induce Heave in Sulfate-bearing Clay Soils, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 114, No. 2, pp. 150-167.
  • Jahanshahi, M. (2005), An Improvement Method for Swell Problem in Sulfate Soils that Stabilized by Lime, American Journal of Applied Sciences, Vol. 2, No. 7, pp. 1121-1128.
  • *Janoo, V. C., Firicano, A. J. and et al. (1999), Field Testing of Stabilized Soil, Journal of Cold Regions Engineering, 13, No. 1, pp. 37–53.
  • *Join, D. E. and Holts. W. G. (1973), Expansive Soils-the Hidden Disaster, Civil Engineering, ASCE, Vol. 43, pp. 49-51.
  • Kalkan, E. (2011), Impact of Wetting–drying Cycles on Swelling Behavior of Clayey Soils Modified by Silica Fum, Applied Clay Science, Vol. 52, No. 4, pp. 345-352.
  • *Kerb, R. O., and Walker, R. D. (1971), Highway Materials. McGrow Hill INC. New York, 428p.
  • Kinuthia, J. M., Wild, S. and Jones. G. I. (1998), Effects of Monovalent and Divalent Metal Sulphates on Consistency and Compaction of Lime-stabilised Kaolinite, Applied Clay Science , Vol. 14, No. 1-3, pp. 27-45.
  • Kumar, A., Walia, B. S., and Bajaj, A. ( 2007), Influence of Fly ash, Lime, and Polyester Fibers on Compaction and Strenght Properties of Expansive soil, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 19, No. 3, pp. 242-248.
  • *Leroueil, S., and Bihan, J. P. (1996), Liquid Limits and Fall Cones, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 33, No. 5, pp. 793-798
  • *Littleton, I. (1995), Littleton Some Observations on the Presence of Sulphates in Lime Stabilized Clay Soils, Buxton Lime Industries Ltd.
  • Liu, J., Wang, T. and Tian, Y. (2010), Experimental Study of the Dynamic Properties of Cement- and Lime-Modified Clay Soils Subjected to Freeze-Thaw Cycles, Cold Region Science and Technology, Vol. 61, No. 1, pp. 29-33.
  • Locat, J., Berube, M. A. and Choquette, M. (1990), Laboratory Investigations on the Lime Stabilisation of Sensitive Clays, Shear Strength Development, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 27, pp 294–304.
  • Ma, W. and Xu, X. Z. (1999), Influence of Frost and Thaw Cycles on Shear Strength of Lime Silt, Chinese Journal of Geotechnical Engineering , Vol. 21, No. 2, pp. 158-160.
  • *Mallela, J., Von Quintus, H. and Smith, K. L. ( 2004), Consideration of Lime- Stabilized Layers in Mechanistic-Empirical Pavement Design, The National Lime Association, Arlington, pp. 1-36.
  • *McCallister, L. D. and Tidwell, L. (1997), Double Lime Treatment to Minimize Sulphate-Llime Induced Heave in Expansive Clays, Draft Technical Report US Army Engineers, Waterways Experiment Station, Vicksburg, Miss.
  • Mehta, P. K. (1973), Mechanism of Expansion Associated With Ettringite Formation, Cement and Concrete Research, Vol. 3, No. 1, pp.1–6.
  • Mitchell, J. K. (1976), Fundamentals of Soil Behavior, John Wiley and Sons, Canada, 437p.
  • *Mitchell, J. K. (1986), Practical Problems from Surprising Soil Behaviour, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE 112, pp 259–289.
  • *Mitchell, J. K. and Dermatas, D. (1992), Clay and Soil Heave Caused by Lime Sulphate Reaction, ASTM Special Technical Publication, No. 1135, ASTM, Philadelphia, PA, pp. 41-46.
  • Osinubi, K. J. and Charles, M. O. (2006), Compaction Delay Effects on Properties of Lime-treated Soil, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 18, No. 2, pp. 250-258.
  • Penner, E. (1961), Alternate Freezing and Thawing not a Requirement for Frost Heaving in Soils, Canadian Journal of Soil Science, Vol. 41, No. 2, pp. 160-163.
  • Petry, T. M. and Little, D. N. (1992), Update on Sulphate Induced Heave in Lime and Portland Cement Treated Clays, Determination of Potentially Problematic Sulphate Levels, Transportation Research Board, No. 1362. Washington, DC.
  • Puppala, A. J., Mohammad, L. N. and Allen, A. (1996), Engineering Behaviour of Lime Treated Louisiana Sub-grade Soil, TRR No. 1546, pp. 24-31.
  • Qi, J., Ma, W. and Song, C. (2008), Influence of Freeze–Thaw on Engineering Properties of a Silty Soil, Cold Region Science and Technology, Vol. 53, No. 3, pp. 397-404.
  • *Raja, A. (1990), Influence of Sulphates on Consolidation and Swelling Behaviour of Lime Treated Calcium Bentonite, M. Tech Thesis, Indian Institute of Technology, Madras, India.
  • Rajasekaran, G. (2005), Sulphate Attack and Ettringite Formation in the Lime and Cement Stabilized Marine Clays, Ocean Engineering, Vol. 32, No. 55, pp. 1133-1159.
  • *Rajasekaran, G. (1994), Physico-Chemical Behaviour of Lime Treated Marine Clay, PhD Thesis, Indian Institute of Technology, Madras, India.
  • Rao, S. M. and Shivananda, P. (2005), Role of Curing Temperature in Progress of Lime–Soil Reactions, Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 23, No. 1, pp. 79–85.
  • Rollings, R. S., Burkes, J. and Rollings, M. P. (1999), Sulphate Attack on Cement Stabilized Sand, Journal of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 5, pp. 364-372.
  • *Sauer, E. K. and Weimer, N. F. (1978), Deformation of Lime-Modified Clay after Freeze–Thaw, Transportation Engineering Journal, 104, No. 2, pp. 201–212.
  • Sherwood, P. T. (1993), Soil Stabilization with Cement and Lime, Transport Research Laboratory, State- of- the- Art Review, HMSO, London, 153 p.
  • *Sherwood, P. T. (1962), Effect of Sulphates on Cement- and Lime-Stabilised Soils, Building and Highway Research Board, 353, pp. 98–107.
  • Sherwood, P. T. (1958), Effect of Sulfates on Cement-stabilized Clay, Highway Research Board Bulletin, Vol. 193, No. 198, pp. 45-54.
  • Shi, C. and L. Day, R. (1993), Chemical Activation of Blended Cements Made With Lime and Natural Pozzolans, Cement and Concrete Research, Vol. 23, No. 6, pp. 1389-1396.
  • Simonsen, E. and Isacsson, U. (1999), Thaw Weakening of Pavement Structures in Cold Regions, Cold Region Science and Technology, Vol. 29, No. 2, pp. 135-151.
  • *Sridhran, A., Sivapullaiah, P. V. and Ramesh, H. N. (1995), Consolidation Behaviour of Lime Treated Sulphatic Soils, Proceedings of International Symposium, Compression Consolidation Clayey Soils, Hiroshima, Japan I, pp.183–188.
  • *Thompson, M. R. (1970), Suggested Methods of Mixture Design Procedure for Lime-Treated Soils, American Society for Testing and Materials, ASTM, Special Technical Publication, 479, Special Procedures for Testing Soil and Rock for Engineering Purposes.
  • *Tsatsos, Ν. and Dermatas, D. (1998), Correlation between Mineralogy and Swelling of Lime-Treated Contaminated Soil Mixes, Environmental Geotechnics, Vol. 2, pp. 473-478,
  • Wang, D. Y., Ma, W., Niu, Y. H., Chang, X. X. and Wen, Z. (2007), Effects of Cyclic Freezing and Thawing on Mechanical Properties of Qinghai-Tibet Clay, Cold Regions Science and Technology, Vol. 48, pp. 34–43.
  • *Wang, W., Roy, A., Seals, R. K. and Metcalf, J. B. (2003), Stabilization of Sulfate-containing Soil by Cementitious Mixtures Mechanical Properties, Transportation Research Record, 1837, pp. 12–19.
  • Wild, S., Kinuthia, J. M., Robinson, R. B., and Humphreys, I. (1996), Effect of Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) on the Strength and Swelling Properties of Lime-Stabilized Kaolinite in the Presence of Sulphates, Clay Minerals, Vol. 31, No. 3, pp. 423-433.
  • Wild, S., Kinuthia, J. M., Jones, G. I. and Higgings. D. D. (1998), Effects of Partial Substitution of Lime with Ground Granulated blast Furnace slag (GGBS) on The Strength Properties of Lim – Stabilized sulphate-Bearing Clay Soils, Engineering Geology, Vol. 51, No. 1, pp 37-53.
  • Wild, S., Kinuthia, J. M., Jones, G. I. and Higgings. D. D. (1999), Suppression of Swelling associated with Ettringite Formation in Lime-stabilised Suphate-bearing Clay Soils by Partial Substitution of Lime with Ground Granulated Blastfurnace Slag (GGBS), Engineering Geology, Vol. 51, No. 4, pp. 257-277
  • William, A., Wild, S. and Richard, J. D. (1999), Mechanisms by Which Ground Granulated Blast Furnace Slag Prevents Sulphate Attack of Lime-Stabilised Kaolinite, Cement and Concrete Research, Vol. 29, No. 7, pp. 975-982.
  • Xing, H., Yang, X., Xu, C. and Ye, G. (2009), Strength Characteristics and Mechanisms of Salt-Rich Soil–Cement, Engineering Geology, 103, pp. 33–38.
  • Yildiz, M., Sogancı, A.S., Demiroz, A. and Albayrak, V. (2004), The Effect of Freezing-Thawing Action on the Strength and Permeability Behaviour of Lime Stabilized Clay Soil, 10th National Congress on Soil Mechanics and Foundation Engineering, İstanbul, Turkey, pp. 227-236.
  • Yildiz, M. and Soganci, A. S. (2012), Effect of Freezing and Thawing on Strength and Permeability of Lime-Stabilized Clays, Scientia Iranica, Vol. 19, No. 4, pp. 1013-1017.
Bu-Ali Sina University

Graduate Studies ThesisDissertation Information

Title:

The Effect of Stabilization with Lime and Esfahan Basic Oxygen Steel Slag (BOS) on Durability of Clay and Chemical Contaminated Clay

Author: Neda Seifouri
Supervisor(s): Dr. Masoud. Makarchian
culty: Engineering
Department: Civil Engineering
Degree: Master of science Field: Geotechnical Engineering Subject: Civil Engineering
Number of Pages: 175 Defense Date: 1, 21, 2014 Approval Date:17, 9, 2012
 

Abstract:

     Fine grain clayey soils cause problem for Civil Engineering projects. One of the improvement methods to modify the problems associated with clayey soils is to use lime for stabilization. However, when the clay contains sulfate ion or stabilized clay is exposed to hydrous sulfate, increasing the swelling of stabilized layer is observed due to chemical reactions between lime, sulfate, and clay minerals, which Ettringite and Thaumasite is formed and by water absorption of these minerals, more swelling is occurred. Recently, the new chemical composition for stabilization of clays has been used together with lime. Basic Oxygen Slag (BOS) is a new method to increase the strength of clay that in sequential freezing and thawing and wetting and drying process will face problem. In cold regions, the ice depth may reach to the clay layer of road subgrade layer which finally causes strength and bearing capacity to be decreased, and it is due to increase in moisture content of soil after thawing the ice. In this research, the effect of Esfahan Steel Company Basic Oxygen Steel Slag (BOS) on durability of clay with the help of unconfined compressive strength tests has been investigated in two stages, one without contaminant and the second contaminated with chemical materials like sodium and magnesium sulfates. In this research kaolinite clay is stabilized with different percentage of lime and slag in optimum moisture content, and after 28 day curing time at 35°C, durability tests were started. The specimen is made to tolerate six sequential cycles. For each state, 3 specimens are prepared. More than 400 specimens are made for durability tests. In wetting and drying tests, the specimen is submerged into water with mold to avoid the specimen demolition. The results show that slag together with lime cause improvement in strength and durability of clay. Also, the results show that freezing and thawing has more strength reduction than wetting and drying cycles. The durability test results show that sodium sulfate in comparison with magnesium sulfate contaminated clay and clay without contaminant causes more strength reduction. Indeed, sodium sulfate has more destructive effect in durability tests. There is a little research on the usage of (BOS) in stabilization of clay, whereas the slag is a waste in the nature, so the usage of this waste material can have economic and environmental importance.

Key Words: Clay, Stabilization, Lime, Slag, Sodium and Magnesium Sulfate, Freezing and Thawing, Wetting and Drying.

BUAli Sina University

 

Faculty of Engineering                    

Department of Civil Engineering              

 

 

Thesis submitted for Master of Science in civil Engineering Geotechnical                       

 

 

 

 

 

 

 

Title

 

The Effect of Stabilization with Lime and Esfahan Basic Oxygen Steel Slag (BOS) on Durability of Clay and Chemical Contaminated Clay

 

Supervisor:

Masoud Makarchian  (Ph. D)

 

 

 

 

By:

………..

 

 

 

 

 

 

January, 21, 2014

[1]– Basic Oxigen Steel Slag

1 – Kaolinite

2 – Illite

3 – Montmorillonite

4 – Chlorite

5 – Halloysite

6 – Vermiculite

7 – Attapulgite

[9] – Cation Exchangeable Capacity

[10] – Specific Surface Area

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان (BOS) بر دوام خاک رسي و خاک رس آلوده به مواد شيميايي”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

− 2 = 5