25952

مقايسه تثبيت خاك ماسه كربناته با استفاده از پوزولان هاي طبيعي (زئوليت) و صنعتي (سرباره مس)

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران ژئوتكنيك

97

1400/08/29

دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي، دكتر حبيب شاه نظري

مهندسي عمران

سيمان پرتلند از گذشته به عنوان چسباننده در پروژه هاي بهسازي زمين و فونداسيون خاك هاي نرم و ضعيف استفاده مي شود. با اين حال، استفاده از سيمان در پروژه هاي بهسازي زمين با نگراني هاي مالي و زيست محيطي نظير هزينه نسبتا بالا، استفاده از منابع طبيعي و اثرات زياد كربن ناشي از توليد آن همراه است. تلاش مي شود تا از ساير پوزولان هاي طبيعي مانند زئوليت طبيعي (NZ) و محصولات جانبي صنعتي مانند سرباره مس (CS) كه اثرات كربن كمتري دارند، به عنوان چسباننده هاي جايگزين سازگار با محيط زيست استفاده شود. استفاده از پوزولان هايي مانند زئوليت طبيعي (NZ) و سرباره مس (CS) به عنوان مصالح سيماني جديد براي توليد چسباننده هاي ژئوپليمري، ممكن است يك گزينه سازگار با محيط زيست و بهسازي موثر زمين باشد. در اين تحقيق، امكان استفاده از يك ژئوپليمر مبتني بر زئوليت طبيعي (NZ) و سرباره مس (CS) براي بهبود رفتار مكانيكي خاك ماسه كربناته جزيره هرمز بررسي شد. عناصر شيميايي خاك و پوزولان ها توسط XRF تعيين شد. براي بررسي رفتار مكانيكي نمونه ها نيز از آزمايش مقاومت فشاري محصور نشده (UCS) استفاده گرديد. اثرات پارامترهاي مختلف مانند درصد پوزولان ها، درصد فعال كننده قليايي و نوع آن، غلظت مولار فعال كننده قليايي، دما و زمان عمل آوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه UCS نمونه هايي تثبيت شده با استفاده از ژئوپليمر در مقايسه با سيمان افزايش يافته است. عكس برداري SEM و XRD نيز براي بررسي ريز ساختار نمونه هاي تثبيت شده مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت.

1400/11/05

Comparison of carbonate sand soil stabilization using natural (zeolite) and industrial (copper slag) pozzolans

11/20/2022 12:00:00 AM

Portland cement is traditionally used as a binder in ground improvement projects on soft soil foundations. The use of cement in ground improvement projects, however, is fraught with both, financial and environmental concerns due to its relatively high cost, the use of natural resources and the high carbon footprint from cement production. Attempts are being made to find alternative environmentally friendly binders with a low carbon footprint using other natural pozzolans such as natural zeolite (NZ) and industrial by-products such as copper slag (CS). Using pozzolans such as NZ and CS to produce geopolymer binders, as novel green cementitious materials, may provide an environmentally friendly and effective ground improvement option. This research investigated the feasibility of using a geopolymer based on natural zeolite (NZ) and copper slag (CS) to improve the mechanical behavior of Carbonate sand soil. The chemical elements of soil, NZ and CS were determined by XRF. Unconfined compressive strength (UCS) testing was used to investigate the mechanical behavior of specimens. The effects of different parameters, such as the pozzolans’ content, content of alkaline activator and its type, molar concentration of alkaline activator, curing time and temperature, were investigated. The results revealed that the UCS of specimens that were stabilized using a geopolymer were increased in comparison to the cement specimens. SEM and XRD was analyzed to investigate the microstructure of stabilized specimens.

بهسازي خاك , زئوليت طبيعي , سرباره مس , سيمان پرتلند , ژئوپليمر , ماسه كربناته هرمز

Soil stabilization , Natural zeolite (NZ) , Sopper slag (CS) , Portland cement , Geopolymer , Hormoz carbonate sand