بهسازی مارن سبز تبریز با استفاده از زئولیت و متارس فعال شده بازی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژئوتکنیک، دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی تبریز

2 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی تبریز

3 گروه عمران دانشگاه آزاد تبریز

10.22034/ceej.2023.54867.2213

چکیده

به فرایند تشکیل پیوندهای سیمانته آلومینو سیلیکاتی در حضور فعال کننده بازی ژئوپلیمریزاسیون اطلاق میگردد که بعنوان نسل سوم پیوند دهنده‌ها بعد از آهک و سیمان جهت بهسازی خاکهای مساله دار مطرح شده است. در پژوهش حاضر از این روش برای بهسازی خاک مارن سبز تبریز استفاده شده و خصوصیات مکانیکی نمونه های تثبیت شده به کمک آزمایشات تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور زئولیت و متارس بصورت جداگانه بعنوان منابع آلومیناسیلیکات و محلول هیدروکسید سدیم بعنوان فعال کننده بازی بکار رفته و اثر درصد وزنی زئولیت و متارس، غلظت فعال کننده بازی و زمان عمل آوری بر روی مقاومت فشاری نمونه ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات حاکی از تاثیر مناسب مکانیسم ژئوپلیمریزاسیون در اصلاح مشخصات مقاومتی خاک رسی کربناته بوده بطوریکه در نمونه های بهینه ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی مقاومت فشاری نمونه ها به ترتیب 12 و 7 برابر نمونه مارن سبز خالص می باشد. بهینه ترین غلظت محلول بازی برای نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی 12 مولار بوده و افزایش غلظت به بیش از 12 مولار در نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی اثر منفی بر مقاومت نمونه ها گذاشته و در نمونه های ژئوپلیمری متارسی نیز تاثیر این عامل چشمگیر نیست. در غلظتهای بالای 4 مولار محلول بازی به ازای تمامی درصدهای وزنی زئولیت و یا متارس ، مقاومت تک محوری نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی بیشتر از نمونه های ژئوپلیمری متارسی می باشد. همچنین در نمونه های ژئوپلیمری کرنش گسیختگی نسبت به نمونه مارن سبز خالص 25 تا 50 درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improvement of Tabriz green marl using alkaline activated zeolite and metaclay

نویسندگان [English]

  • Fariba Behrouz Sarand 1
  • Afshin Dibamehr 2
  • ramin vafaeipoor 3
1 Civil engineering Islamic Azad University Tabriz Branch
2 Faculty of Civil Engineering,Islamic Azad University,Tabriz Branch,
3 deapartment of civil engineering,islamicazad university,tabriz branch
چکیده [English]

The process of forming cemented alumino-silicate bonds in the presence of an alkali activator is referred to as geopolymerization, which has been proposed as the third generation of binders after lime and cement to improve problematic soils. In the present study, this technique was used to improve the green marl soil and the mechanical properties of the modified samples were evaluated with the uniaxial tests. For this purpose, zeolite and metaclay were used separately as sources of alumina silicate and sodium hydroxide solution as alkali activator, and the effect of additives, alkali activator molarities and curing time on the compressive strength of the samples was investigated. The test results indicate the appropriate effect of the geopolymerization in improving the resistance characteristics of carbonate clay, so that in the optimal samples of zeolitic and metaclayey geopolymer, the compressive strength of the samples is 12 and 7 times of the pure green marl sample, respectively. The optimal concentration of alkali solution for zeolite and metaclay geopolymeric samples is 12M, and enhancing the molarity to more than 12M in zeolite geopolymeric samples has negative effect on the uniaxial strength of the samples, but it is not significant in metaclay ones. At concentrations above 4M of alkaline solution for all weight percentages of zeolite or metaclay, the uniaxial strength of zeolite geopolymeric samples is higher than that of metaclay ones. Finally in geopolymer samples, the failure strain has decreased by 25 to 50% compared to the pure green marl sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stabilization
  • green marl
  • geopolimerization
  • Zeolite
  • metaclay