25991

بررسي تاثير افزودنيهاي مختلف بر رفتار ستون‌هاي محصور خاك سيماني ساخته شده به روش جت گروتينگ

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران

1397

1400/08/29

محسن صابر ماهاني

مهندسي عمران

يكي از چالش‌هاي پيشرو در روش جت گروتينگ حصول اطمينان از تشكيل شدن ستون‌ها با شكل، قطر و مقاومت پيش بيني شده است. از اين رو شناسايي عوامل مؤثر و بررسي تأثير آنها بر مشخصه‌هاي ستون‌هاي جت گروتينگ مهم به نظر مي‌رسد. قالب گذاري پيش از اجراي ستون‌هاي جت گروتينگ با كوبش كيسينگ (غلاف) در زمين باعث به وجود آمدن نظم هندسي و شكل گيري منظم ستون‌ها مي‌شود. همچنين با استفاده از افزودني‌هاي بتن در دوغاب مصرفي مي‌توان پارامترهاي ستون‌هاي به وجود آمده، از جمله مقاومت فشاري را افزايش داد. در اين تحقيق از افزودني‌هاي ابر روان كننده، حبابزا و ميكروسيليس( دوده سيليس) در ساخت ستون‌هاي محصور خاك‌ سيماني به روش جت گروتينگ استفاده شده است و تأثير آن‌ها بر بهبود پارامترهاي مقاومتي و رفتاري مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش از افزودني ابر روان كننده جهت كاهش نسبت آب به سيمان، از ميكروسيليس براي افزايش مقاومت و كاهش تخلخل و در نهايت از حبابزا براي افزايش تخلخل و نفوذپذيز نمودن ستون‌هاي خاك سيماني استفاده شده است. با توجه به نتايج به دست آمده و مقايسه آنها با يكديگر مي‌توان مشاهده كرد كه تأثير قطر دانه‌هاي تشكيل دهنده سازنده خاك سيماني در اين تحقيق تأثير چنداني بر مقاومت فشاري نداشته است و بخش عمده مقاومت را دوغاب بهبود يافته تشكيل داده است. در افزودني حبابزا شاهد افزايش تخلخل در حدود 26 درصد و در نتيجه كاهش مقاومت بوده‌ايم، در نمونه هاي اصلي مقاومت در محدوده 10 تا 18 مگاپاسكال و در نمونه هاي مغزه گيري شده در حدود 4 مگاپاسكال بوده است. در افزودني ابر روان كننده به دليل كاهش نسبت آب به سيمان و خاصيت ذاتي ابر روان كننده شاهد كاهش تخلخل در محدوده 4 تا 8 درصد و افزايش چشمگير مقاومت بوده ايم، در نمونه هاي اصلي مقاومت فشاري 18 تا 25 مگاپاسكال و در نمونه هاي مغزه گيري شده 26 تا 32 مگاپاسكال است. درصد بهينه استفاده از ميكروسيليس در اين پژوهش 10 درصد وزني سيمان و به صورت جايگزين به دست آمده است كه سبب افزايش مقاومت فشاري شده است، درنمونه هاي اصلي مقاومت فشاري در بازه‌ي 14 تا 26 مگاپاسكال و نمونه هاي مغزه گيري شده در محدوده 15 تا 20 مگاپاسكال بوده و تخلخل بدست آمده در حدود 8 درصد است. در نسبت‌هاي 15% و 20% ميكروسيليس شاهد افزايش تخلخل به ترتيب در حدود 5/13 درصد و 19 درصد بوده ايم و به تبع آن كاهش مقاومت فشاري گرديده‌اند، مقاومت فشاري اين نمونه ها در بازه‌ي 6 تا 13 مگاپاسكال مي باشد.

1400/11/13

Effect of additives on the behavior of Encased soil-cement column made by jet grouting

11/20/2022 12:00:00 AM

One of the existing challenges in the jet grouting method is to ensure that formed columns have a predicted shape, diameter, and strength. Thus, identifying the effective factors and examining their influence on the characteristics of the jet grout columns seems important. Installation of mold before implementing jet grout columns using casing in the ground leads to a geometrical arrangement and well-arranged formation of columns. In addition, by using concrete additives in the used grout, parameters of the formed columns, including the compressive strength, can be enhanced. This research used superplasticizers, air-entraining admixtures, and microsilica (silica fume) to form the confined soil-cement columns by jet grouting. Also, their influence on the improvement of strength and behavior parameters was examined. In this study, superplasticizers were utilized to reduce the water/cement ratio, micro silica to increase the strength and decrease porosity, and finally, air-entraining admixture to increase porosity and create permeability in the soil-cement columns. Regarding the obtained results and their comparisons, it can be observed that the influence of the diameter of cement-soil particles did not show a considerable impact on the compressive strength in the research. Also, the improved grout comprises the main portion of the strength. In the air-entraining admixtures, we have seen an increase in porosity of about 26% and as a result a decrease in compressive strength, in the main samples the compressive strength was in the range of 10 to 18 MPa and in the core samples it was about 4 MPa. In the superplasticizer, due to the reduction of water to cement ratio and the inherent property of superplasticizer, we have seen a decrease in porosity in the range of 4% to 8% and a significant increase in compressive strength, in the main samples 18 to 25 MPa and in the core Is 26 to 32 MPa. The optimum percentage of microsilica in this study is 10% by weight of cement and has been obtained as an alternative, which has increased the compressive strength, in the main samples of compressive strength in the range of 14 to 26 MPa and core samples in the range of 15 to 20 It is megapascals and the obtained porosity is about 8%. At 15% and 20% microsilica ratios, we have seen an increase in porosity of about 13.5% and 19%, respectively, and as a result, the compressive strength has been reduced. The compressive strength of these samples is in the range of 6 to 13 MPa.

جت گروتينگ , افزودني بتن , ميكروسيليس , ابر روان كننده , حبابزا

Jet Grouting , concrete additives , microsilica (silica fume) , superplasticizer , air-entraining admixture