22670

ارزيابي تغيير مقاومت خاك بندرجاسك تحت تاثير بهسازي بيولوژيكي

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1398-1399

1399/3/12

دكتر نادر شريعتمداري

عمران

بهبود كيفيت و اصلاح خاك از جمله مسائلي است كه مهندسين عمران همواره با آن درگير بوده اند و روش ­هاي گوناگوني براي انواع خاك­ ها به كار گرفته شده است. اهميت موضوع تا جايي است كه كشورها، هزينه­ هاي زيادي در سال صرف اجراي اين پروژه­ ها مي كنند. استفاده از روش­هاي بهسازي بيولوژيكي براي توليد سيمان كلسيتي، روشي نوين را جهت بهسازي زمين براي مهندسين ژئوتكنيك فراهم آورده است. در اين روش ­ها از ميكروارگانيسم­ هاي غير بيماري زايي كه به طور طبيعي در محيط خاكي يافت مي­ شوند، استفاده مي­ شود تا موجب توليد سيمان طبيعي در بين دانه­ هاي خاك گردد. پتانسيل قابل توجهي در اين روش­ ها براي كاهش نگراني­ هاي زيست محيطي وجود دارد و در آينده اي نه چندان دور، اين روش ­ها شايد بتوانند جاي روش­ هاي سنتي را بگيرند. در اين مطالعه با استفاده از فناوري ميكروبيولوژي، از باكتري اسپورسارسيناپاستوري جهت بهسازي خاك ماسه اي با رده­بندي -SM استفاده گرديد تا پس از فراهم شدن شرايط رشد مناسب با انجام واكنش ­هاي بيوشيميايي باعث ايجاد رسوب در خاك شده و دانه ­هاي خاك را به هم متصل نمايد. همچنين ميكروارگانيسم در آزمايشگاه كشت داده شد و به همراه اوره و كلسيم كلريد به خاك تزريق شد. در اين پژوهش تاثير پارامترهايي همچون حجم و نحوه تزريق، تعداد تزريق، غلظت اوره و كلسيم كلريد و زمان عمل آوري بر نتايج بهسازي بررسي شد. نتايج نشان مي ­دهد كه خواص مكانيكي ماسه بهسازي شده شامل مقاومت فشاري و مدول الاستيسيته در زمان 28 روز پس از تزريق با تعداد سيكل ­هاي بيش­تر و با غلظت 1 مولار محلول اوره و كلسيم كلريد، افزايش مي ­يابد به طوري كه در بازه زماني 28 روز، مقاومت فشاري خاك به مقدار 1782 كيلوپاسكال رسيد. در نهايت نيز، آناليزهاي ساختاري خاك شامل XRDو SEM بر روي نمونه­ ها انجام شد و مشاهده گرديد فعاليت ميكروارگانيسم ­ها بر توليد رسوب كلسيت و افزايش مقاومت خاك تاثير مثبت داشته است. هم چنين در پايان برآوردي از هزينه ­هاي اجرايي درصورت اجراي پروژه در مقياس صنعتي به عمل آمد تا اجراي اين روش را به طور عملي براي خواننده ملموس ­تر گرداند.

1399/04/29

Strength alteration of Jask soil with biological improvement

6/1/2020 12:00:00 AM

Soil quality and improvement are some of the issues that civil engineers have always been involved with and various methods have been used for different types of soils. The importance of the issue is to the extent that countries spend a lot of money per year to implement these projects. The use of biological improvement methods for the production of calcite cement has provided a new method for land improvement for geotechnical engineers. These methods use non-pathogenic microorganisms that are naturally found in the soil environment to produce natural cement among the soil grains. There is significant potential in these methods to reduce environmental concerns, and in the not-too-distant future, these methods may be able to replace traditional methods. In this study, using microbiological technology, Sporosarcina pasteurii، bacteria were used to improve sandy soil with SP-SM classification to cause sedimentation in soil and soil aggregates after performing suitable growth conditions by performing biochemical reactions. The microorganism was also cultured in the laboratory and injected into the soil with urea and calcium chloride. In this study, the effect of parameters such as volume and method of injection, number of injections, urea and calcium chloride concentration, and processing time on the improvement results were investigated. The results show that the mechanical properties of the improved sand, including compressive strength and modulus of elasticity, increase at 28 days after injection with more cycles and at a concentration of 1 M urea and calcium chloride solution so that in a period of 28 days, Soil compressive strength reached 1782 kPa. Finally, soil structural analyzes including XRD and SEM were performed on the samples and it was observed that the activity of microorganisms had a positive effect on the production of calcite sediment and increase soil resistance. Also, in the end, an estimate of the executive costs in case of project implementation on an industrial scale was made to make the implementation of this method more tangible for the reader in practice.