ارزیابی آزمایشگاهی تثبیت خاک رسی به کمک مصالح بتن بازیافتی به منظور استفاده در لایه های راهسازی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای خاک و پی دانشگاه بین المللی امام خمینی

2 عضو هیات علمی دانشگاه بین المللی امام خمینی

3 عضو هیئت علمی دانشگاه بین المللی امام خمینی

10.22034/ceej.2023.56478.2259

چکیده

به دلیل ساخت‌وسازهای گسترده در شهرها، تولید ضایعات ناشی از ساخت ساز افزایش یافته است. یکی از این ضایعات، دانه‌های بتن بازیافتی (RCA) می‌باشد که به‌عنوان مصالح جایگزین برای منابع طبیعی در پروژه‌های راه‌سازی استفاده می شود. همچنین ضایعات به دست آمده از کارخانه های آهن و فولاد به صورت سرباره کوره آهن گدازی (GBS) می تواند باعث آسیب به محیط زیست شود. استفاده از چنین مصالحی در پروژه های راهسازی می تواند راه حلی برای حل مخاطرات زیست محیطی ناشی از دفع آنها باشد. در این تحقیق خاک رس جاده فرودگاه شهر زنجان مورد بررسی قرار گرفته است که از نوع رس با خاصیت خمیری بالا می‌باشد و مصالح RCA استفاده شده نیز از مصالح ضایعاتی ساختمان‌های کم طبقه شهر زنجان استخراج شده است. یک سری مطالعات آزمایشگاهی شامل آزمایش‌های تراکم، مقاومت فشاری تک‌محوری (UCS) و CBR بر روی خاک رس تثبیت‌شده انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش محتوای RCA تا 20 درصد، مقدار UCS افزایش پیدا می‌کند و سپس سیر کاهشی پیدا می‌کند. خاک بستر رسی تثبیت‌شده با 20 درصد RCAبه ازای سرباره کوره آهن‌گدازی (GBS) معیار UFC را برآورده می‌کند. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای ترکیب بهینه، به ازای درصدهای مختلف GBS، افزایش سیکل های ذوب و یخ می تواند باعث کاهش مقدار UCS در محدوده ی 32 تا 53 درصد گردد. نتایج حاصله نشان داد که اضافه کردن مصالح RCA و GBS می تواند تاثیر مثبتی را بر روی ویژگی های ژئوتکنیکی خاک های بستر رسی ایجاد کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Laboratory evaluation of Stabilization of clay soil with recycled concrete materials for road construction layers

نویسندگان [English]

  • javad shamsi sosahab 1
  • Alireza Ardakani 2
  • mahmoud hassanlourad 3
1 Imam Khomeini International University
2 Imam Khomeini International University
3 Imam Khomeini International University
چکیده [English]

Due to the urban building constructions and the increase of developed countries, there is a continuous increase in the production of construction and demolition (C&D) wastes that is landfilled. One of these C&D wastes is recycled concrete aggregate (RCA), which can be used as a substitute for natural resources in road construction projects. Also, the waste obtained from iron and steel factories in the form of granulated blast furnace slag (GBS) can cause damage to the environment. Using such materials in road construction projects could be a solution to the environmental hazards generated from their disposal. In this research, the engineering properties of high-plasticity clay with RCA and different combination of GBS were investigated. A comprehensive series of compaction, uniaxial compression and CBR tests were performed on different mixtures. The results show that as RCA content increased, UCS values increased for clay subgrade with up to 20% RCA content and decreased after that. The subgrade soil with 20% RCA was treated with GBS to obtain a 28-days strength value of 1379kPa and 1724kPa for rigid and flexible pavements, respectively as suggested by UFC for stabilized subgrade soils. Also, the results obtained from investigating the effect of freeze-thaw cycle on the UCS of the optimum combination with different GBS content show that the F-T cycle reduces the value of the UCS from 32% to 53% after 12 F-T cycles. The result showed that adding RCA and GBS can have a positive effect on the geotechnical characteristics of clay subgrade soil .

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clay Subgrade
  • Recycled Concrete Aggregate (RCA)
  • uniaxial compressive strength
  • CBR
  • freeze-thaw cycle