22344

بررسي بكارگيري افزودني‌هاي سيمان براي توليد دوغاب پرمقاومت و امكان‌سنجي استفاده از آب درياي خزر

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1397 - 1398

1398/3/18

دكتر محسن صابر ماهاني

دكتر علي اكبر شيرزادي جاويد

عمران

اهداف اصلي اين پژوهش را مي‌توان در دو موضوع بيان كرد. اول يافتن طرح مخلوط دوغاب پرمقاومت به طوري كه علاوه بر مقاومت فشاري بالا، مخلوط حاصله رواني بالايي نيز داشته باشد تا بتواند براي انواع مصارف بهسازي خاك نظير انواع تزريق مورد استفاده قرار گيرد. دوم امكان‌سنجي بكارگيري آب درياي خزر براي توليد دوغاب. كه اين موضوع به لحاظ اقتصادي براي پروژه‌هايي كه در مناطق ساحلي اجرا مي‌شوند اهميت بسيار زيادي دارد. در اين تحقيق براي ساخت دوغاب با مقاومت بالا از ميكروسيليس و متاكائولن استفاده گرديد. اين افزودني‌ها براي بررسي در سه نسبت آب به سيمان 1، 0/75 و 0/5 مورد نظر قرار گرفتند و با نمونه‌هاي آب دريا و نمونه‌هاي شاهد(بدون جايگزين يا افزودني) در همين نسبت‌هاي آب به سيمان در فرآيند بررسي و قياس گنجانده شدند. همچنين براي افزايش مقاومت دوغاب راهكار كاهش نسبت آب به سيمان (در اين پژوهش مقدار 35/0 انتخاب شده‌است) و استفاده از فوق روان‌كننده نيز مدنظر قرار گرفته‌است. بررسي‌هاي روئولوژي نشان داد براي يكسان سازي ويسكوزيته دوغاب داراي نسبت آب به سيمان 0/35 با دوغاب با نسبت آب به سيمان 1 نياز است به مقدار 7درصد از آب دوغاب با فوق روان‌كننده جايگزين شود. نتايج حاصله از بررسي مقاومت فشاري نمونه‌ها نشان داد، دوغاب شاهد با نسبت آب به سيمان 0/35 كه داراي 7درصد فوق روان‌كننده‌ است، بيشترين مقاومت فشاري را گزارش كرده‌است كه اين مقدار در سن 28روزه برابر 69 مگاپاسكال است. ديگر نتايج اين پژوهش نشان داد افزودن ميكروسيليس و متاكائولن به طور كلي كاهش مقاومت را در بر دارد. بررسي مقاومت فشاري براي جايگزيني آب دريا نشان داده‌است در نسبت آب به سيمان 1 مقدار مقاومت فشاري حدود 30درصد از نمونه شاهد مقاومت فشاري كمتري داشته‌است. با كاهش نسبت آب به سيمان اين مقدار كمتر شده تا جايي كه در نسبت آب به سيمان 0/35 در مخلوط داراي فوق روان‌كننده، نمونه‌هاي آب دريا 7درصد مقاومت بيشتري (نسبت به همين شناسه مخلوط با آب آشاميدني) گزارش كرده‌است. بنابراين بيشترين مقاومت بدست آمده در اين پژوهش برابر 79مگاپاسكال است. اين طرح مخلوط با جايگزيني آب درياي خزر و فوق‌ روان‌كننده در نسبت آب به سيمان 0/35 حاصل شده‌است. واژه‌هاي كليدي: افزودني‌هاي دوغاب، نسبت آب به سيمان، آب درياي خزر، رئولوژي، فوق روان‌كننده، دوغاب پرمقاومت

1399/04/05

Investigating of cement additives’s application for the production of high-performance grout and feasibility study of Caspian Sea water use

6/8/2019 12:00:00 AM

Soil improvement definition is related to the methods in order to enhancing mechanical properties of soil in order to strengthening it for construction. One of the methods for soil improvement is the addition of materials such as lime, cement or a variety of polymers that increase soil particles' adhesion to each other. Nowadays, in Iran utilization of soil improvement methods based on grout application has become commonplace. This indicates the need to optimize grout consumption. First objective of this research is to find a mix design that besides the high compressive strength, has a high flowability, so that it can be used for a variety of soil improvement applications such as deep soil mixing, jet-grouting, and other types of injections. Secondly, the feasibility of using seawater to produce grout is a matter of great economic importance for coastal areas. In this study, to make high-strength grout micro-silica and metakaolin were used. These additives were evaluated in three ratios of water to cement 1, 0/75 and 0/5 produced with tap water & seawater. In order to increase the grout strength, the water to cement ratio decreased (0/35 in this study has been selected) and superplasticizer has also been used. Rheological studies indicated that for obtaining the same viscosity of the grout with the water to cement ratio of 0/35 compared to that of 1, it is necessary to replace 7% of water with a superplasticizer in the mix. Results of compressive strength tests also showed that with water to cement ratio of 0/35 and using 7% of superplasticizer, the value of 69 MPa is the highest compressive strength that can be achieved at 28 days for control mixes. The compressive strength was decreased by adding micro-silica and metakaolin. Comparing to the control mix, using seawater in the mix with water to cement ratio of 1 decreased the compressive strength about 30%. Decreasing water to cement ratio in samples containing seawater mitigated this reduction until in water to cement ratio of 1, incorporating 7% of superplasticizer, the compressive strength enhanced compared to the mix produced with tap water. Generally, the highest compressive strength of mixes was around 79 MPa. This value attributed to the mix produced with seawater, superplasticizer and water to cement ratio of 0/35.