استفاده از ضایعات بتنی و سرباره کوره آهن گدازی در تثبیت خاک رس با خاصیت خمیری کم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

2 گروه مهندسی عمران-مکانیک خاک و پی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

استفاده از مصالح بازیافتی در کاربردهای مهندسی مزایای اقتصادی و زیست محیطی را به همراه دارد. دفع این مواد در محل های دفن زباله پرهزینه است و مسائل زیست محیطی بالقوه ای را ایجاد می نماید. بازیافت و استفاده مجدد از مصالح ساخت ساز و تخریب، در مواردی مانند سازه های روسازی و عناصر غیر سازه ای ساختمان، منجر به حفظ منابع طبیعی و کاهش آلودگی محیط زیست می شود. در سال های اخیر، این مصالح عمدتا در ساخت پروژه های راهسازی مورد استفاده قرار می گیرند و بنابرین رفته رفته تاثیرشان را بر روی محیط زیست نشان می دهند. در این تحقیق به بررسی مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیای خاک رس آبیک قزوین به کمک ضایعات بتنی (CW) و سرباره ی کوره آهن گدازی (BFS) پرداختیم. نمونه های رسی به ازای 25 و 50 درصد CW و با محتوای 2 و 4 درصد BFS تثبیت شده اند و زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن CW و BFS به خاک رسی باعث افزایش مقدار CBR ترکیب می گردد و زمان عمل آوری نیز تاثیر مثبتی را بر روی نتایج CBR می گذارد. همچنین محتوای BFS تاثیر بسزایی را بر روی مقاومت تک محوری ترکیبات رس و CW (مخصوصا رس با 50 درصد CW) می گذارد و ترکیب 50 درصد CW و 4 درصد BFS در زمان عمل آوری 28 روزه می تواند مقدار مقاومت فشاری تک محوری را تا 5 برابر افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Use of concrete waste and blast furnace slag in the stabilization of low plasticity clay soil

نویسندگان [English]

  • Hosna Soeizi 1
  • Alireza Ardakani 2
1 Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
2 Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

The use of recycled materials in engineering applications brings economic and environmental benefits. Disposal of these materials in landfills is costly and creates potential environmental problems. Recycling and reuse of construction and demolition materials, in cases such as pavement structures and non-structural elements of the building, leads to the preservation of natural resources and reduction of environmental pollution. In recent years, these materials are mainly used in the construction of new road construction projects and therefore gradually show their impact on the environment. In this research, we investigated the uniaxial compression strength (UCS) and California Bearing Ratio (CBR) of clay soil stabilized with concrete waste (CW) and blast furnace slag (BFS). Clay samples were stabilized with 25 and 50% CW and 2 and 4% BFS content. Curing times of 7, 14 and 28 days were used. The obtained results showed that the addition of CW and BFS to clay soil increases the CBR value of the mixture and the curing time also has a positive effect on the CBR results. Also, the BFS content has a significant impact on the UCS of clay and clay-CW mixture (especially clay with 50% CW) and the combination of 50% CW and 4% BFS in 28 days curing time can increase the value of uniaxial compressive strength up to 5 times.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Low plasticity clay soil
  • concrete waste (CW)
  • blast furnace slag (BFS)
  • UCS
  • CBR

مراجع

Cabalar, A. F., Zardikawi, O. A. A. and Abdulnafaa, M. D. 2019. “Utilisation of construction and demolition materials with clay for road pavement subgrade”. Road Mater. Pavement Design, 20(3): 702-714. https://doi.org/10.1080/14680629.2017.1407817
Consoli, N. C., da Silva Lopes Jr., L., Consoli, B. S. and Festugato, L. 2014. “Mohr–Coulomb failure envelopes of lime-treated soils”. Géotech., 64(2): 165-170. https://doi.org/10.1680/geot.12.P.168
Hossain, K. M. A. and Mol, L. 2011. “Some engineering properties of stabilized clayey soils incorporating natural pozzolans and industrial wastes”. Constr. Build. Mater., 25(8): 3495-3501. https://doi.org/10. 1016/j.conbuildmat.2011.03.042
Kianimehr, M., Shourijeh, P. T., Binesh, S. M., Mohammadinia, A. and Arulrajah, A. 2019. “Utilization of recycled concrete aggregates for light-stabilization of clay soils”. Constr. Build. Mater., 227: 116792. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116792
Mohammadinia, A., Arulrajah, A., Sanjayan, J., Disfani, M. M., Bo, M. W. and Darmawan, S. 2015. “Laboratory evaluation of the use of cement-treated construction and demolition materials in pavement base and subbase applications”. J. Mater. Civ. Eng., 27(6): 04014186. https://doi.org/10.1061/(asce)mt. 1943-5533.0001148
Sukprasert, S., Hoy, M., Horpibulsuk, S., Arulrajah, A., Rashid, A. S. A. and Nazir, R. 2021. “Fly ash based geopolymer stabilisation of silty clay/blast furnace slag for subgrade applications”. Road Mater. Pavement Design, 22(2): 357-371. https://doi.org/10.1080/14680629.2019.1621190
Tavakol, M., Kulesza, S., Jones, C. and Hossain, M. 2020. “Effect of low-quality recycled concrete aggregate on stabilized clay properties”. J. Mater. Civ. Eng., 32(8): 04020196. https://doi.org/10.1061/ (asce)mt.1943-5533.0003263
Tavakoli Mehrjardi, G., Azizi, A., Haji Azizi, A. and Asdollafardi, G. 2020. “Evaluating and improving the construction and demolition waste technical properties to use in road construction”. Transport. Geotech., 23: 100349. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100349

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 18 بهمن 1401
  • تاریخ بازنگری: 04 اردیبهشت 1402
  • تاریخ پذیرش: 22 اردیبهشت 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار