بررسی رفتار دینامیکی ماسه سست تثبیت شده توسط رسوب میکروبی کربنات کلسیم

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران ، واحد قزوین ، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین ، ایران

2 گروه مهندسی عمران ، واحد قزوین ، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین ، ایران

3 گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه نیوهمشایر، آمریکا وگروه مهندسی عمران ، واحد قزوین ، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین ، ایران

چکیده

با توجه به افزایش روزافزون پروژه‌های عمرانی، روش‌های مختلفی از جمله روش‌های سازگار با محیط زیست برای افزایش مقاومت و ظرفیت باربری خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش سیمانی شدن زیستی از جمله جدیدترین روشهایی است که با استفاده از باکتری ها باعث تشکیل بلورهای کربنات کلسیم به منظور ساخت محصولات دگرگون شده با مقاومت بالا می شود. در این تحقیق، اثر رسوب میکروبی کربنات کلسیم ، بر خواص چرخه ای (مقاومت روانگرایی، مدول برشی و میرایی) ماسه شل با انجام آزمایش‌های سه محوری چرخه ای بررسی شده است. نتایج نشان داد که رسوب کربنات کلسیم می تواند به طور قابل توجهی مقاومت روانگرایی ماسه کوهین را افزایش دهد. به طوری که چرخه های مورد نیاز برای رسیدن به معیار روانگرایی ، از 6 برای ماسه سست به 97 (در نسبت تنش سیکلی برابر 0.2) برای ماسه 4 بار تزریق شده افزایش یافت. همچنین این مقدار برای ماسه رسوبی کربناته 6 بار تزریق شده به 127 افزایش یافت. علاوه بر این، یافته‌های آزمایش نشان داد که نسبت تنش سیکلی تأثیر مهمی بر مقاومت در برابر روانگرایی ماسه های تثبیت شده دارد، به طوری که تعداد چرخه‌های منجر به روانگرایی از 127 به 46 با افزایش CSR از 0.2 به 0.3 برای 6 ماسه 6 بار تزریق شده کاهش یافت. به دلیل رسوب کلسیت ، مدول برشی ماسه تا 67 درصد افزایش یافت و همچنین نسبت میرایی ماسه تا 50 درصد افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of dynamic behaviour of stabilized loose sand by microbially induced carbonate precipitation

نویسندگان [English]

  • Hamid Nikouyeh 1
  • Mohammad Azadi 2
  • Majid Ghayoomi 3
1 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Qazvin Islamic Azad University, Iran
2 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
3 Department of Civil and Environmental Engineering, University of New Hampshire, USA and Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Due to the increasing number of construction projects, various methods, including more environmentally friendly methods, are used to increase the strength and bearing capacity of soil. Bio-cementation method is one of the newest methods that uses bacteria to form calcium carbonate crystals to make high-strength metamorphic products. This process can stabilize soil without breaking the original structure. In this research, the effect of microbially induced carbonate precipitation (MICP) on the cyclic properties (liquefaction resistance, secant shear modulus and damping ratio) of loose sand is investigated via performing cyclic triaxial tests. Results revealed that carbonate precipitation could significantly increase the liquefaction resistance of Kuhin sand. So that the required cycles to reach the liquefaction criteria was increased from 6 for unstabilized sand to 97 (at cyclic stress ratio (CSR) of 0.2) for 4 times grouted carbonate precipitated sand. Also, this value was increased to 127 for 6 times grouted carbonate precipitated sand. Moreover, test findings show that CSR has an important effect on liquefaction resistance such that, the number of cycles leading to liquefaction decreased from 127 to 46 with the increase of CSR from 0.2 to 0.3 for 6 times grouted carbonate precipitated sand. Due to the carbonate precipitation, the secant shear modulus of sand increased by up to 67%, and also the damping ratio of sand increased by up to 50%

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cyclic triaxial test
  • Liquefaction
  • Pore water pressure
  • MICP
  • Damping ratio
  • Shear modulus
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1401

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار