شماره ركورد
34337
پديد آورنده
اميرحسين حاجي باشي
عنوان
بررسي اثر سيمانه شدن خاك ماسه كربناته جزيره هرمز بر مدول برشي و نسبت ميرايي در كرنش هاي كوچك تا متوسط
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1404/07/29
استاد راهنما
محمدحسن بازيار
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
در دهههاي اخير، تثبيتكنندههاي ژئوپليمري به دليل آثار زيستمحيطي نامطلوب ناشي از توليد تثبيتكنندههاي متداول مانند سيمان، از جمله انتشار گستردهي كربندياكسيد، مصرف بالاي انرژي و بهرهبرداري بيرويه از منابع طبيعي، توجه بسياري از پژوهشگران را به خود جلب كردهاند. بررسي نقش اين تثبيتكنندهها در منحنيهاي رفتار ديناميكي خاكها از مراحل كليدي در حل مسائل ژئوتكنيك لرزهاي از جمله تحليل رفتار ديناميكي آنها و طراحي ديناميكي به شمار ميرود. در اين پژوهش، عملكرد ژئوپليمر بر پايهي خاكستر آتشفشاني(VA) و سربارهي كورهي آهنگدازي (GGBS) براي تثبيت خاك ماسهي كربناتهي جزيرهي هرمز با انجام 48 آزمايش ستون تشديد و 39 آزمايش مقاومت فشاري تكمحوري بررسي شد. اثر متغيرهايي مانند نوع و مقدار تثبيتكننده، زمان و شرايط عملآوري، نسبت منافذ، نوع فعالكنندهي قليايي بر رفتار مكانيكي و مشخصات ديناميكي آنها در شرايط اشباع و فشار تحكيمي (50، 100 و 200 كيلوپاسكال) در بازه كرنشهاي كوچك تا متوسط10-2 تا 10-6 ارزيابي گرديد. همچنين براي درك بهتر تغييرات ريزساختاري، از مجموعهاي از آزمايشهاي ميكروسكوپي و شيميايي استفاده شد. نتايج نشان داد كه نمونههاي تثبيتشده با تركيب 1:1 خاكسترآتشفشاني و سربارهي كورهي آهنگدازي بالاترين مقاومت تكمحوري (23/2 مگاپاسكال) و بيشينه مدول برشي (18/184 مگاپاسكال) را داشتند. در تنش تحكيمي 50 كيلوپاسكال، تركيبهاي GGBSبه تنهايي ، VA به تنهايي، تركيب 1:1 VA+GGBS و سيمان پرتلند (OPC) به تنهايي به ترتيب موجب افزايش 176، 159، 111 و 42 درصدي مدول برشي بيشينه نسبت به ماسهي خالص شدند. نمونههاي حاوي VA به تنهايي، با وجود افزايش اوليهي مدول برشي، رفتار شكنندهاي نشان دادند. بررسي نسبت منافذ نيز نشان داد كه براي مقادير 6/0، 69/0 و 74/0 در فشار تحكيمي 50 كيلوپاسكال، مقادير بيشينه مدول برشي به ترتيب برابر با 62/182، 18/184و 01/175 مگاپاسكال بود. همچنين در همين سطح فشار، بيشينه مدول برشي براي نمونههاي عملآوريشده به روشهاي OC و AC به ترتيب 18/184 و 31/177 مگاپاسكال به دست آمد. اين نتايج نشان داد كه تغييرات نسبت منافذ و شرايط عملآوري تأثير محدودي بر رفتار ديناميكي دارند و عملكرد مطلوب نمونهها در شرايط محيطي، امكان بهسازي طيفي گسترده از خاكهاي سست تا متراكم را فراهم ميكند. يافتههاي اين پژوهش ميتواند مبناي مناسبي براي طراحي و بهسازي ماسه كربناته هرمز باشد و به مهندسان ژئوتكنيك در انتخاب مصالح پايدار و مقاوم در برابر شرايط لرزهاي كمك كند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/09
عنوان به انگليسي
Investigation on effect of cemented Calcareous sand soil of Hormuz Island on shear modulus and damping ratio in small to medium strain
تاريخ بهره برداري
10/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميرحسين حاجي باشي
چكيده به لاتين
During the past decades, there has been an increasing interest in geopolymer stabilizers due to the environmental concerns associated with the production of conventional binders such as cement, which involves high carbon dioxide emissions, high energy usage, and non-sustainable resource extraction. Investigating the effects of such stabilizers on dynamic behavior curves of soils is vital for addressing seismic geotechnical problems such as dynamic analysis of soils and design for earthquake resistance of buildings and other infrastructures. This study assessed the performance of geopolymers with volcanic ash (VA) and ground granulated blast furnace slag (GGBS) in stabilizing calcareous sand from Hormuz Island, using 48 resonant column (RC) and 39 unconfined compressive strength (UCS) tests. The study considered different variables such as binder type and contenet of stabilizer, curing age and curing condition, void ratio, and alkaline activator type, on the stabilized soilsʹ mechanical and dynamic parameters under saturated conditions and 50, 100, and 200 kPa confining pressures within small to medium strain ranges. For a deeper understanding of changes in microstructural and elemental compositions, a set of microstructural, microscopic, and chemical analyses was performed. The results showed that samples treated with a 1:1 VA and GGBS proportion achieved the maximum UCS value of 2.23 MPa and maximum shear modulus of 184.18 MPa. At 50 kPa confining pressure, the use of GGBS, VA, VA+GGBS (1:1 ratio), and ordinary Portland cement (OPC) enhanced maximum shear modulus by 176%, 159%, 111%, and 42%, respectively, compared with untreated sand. Samples stabilized with VA only exhibited a brittle performance although with an initial shear modulus increase. The analysis of void ratios also disclosed that at a confining pressure of 50 kPa, the shear modulus corresponding to 0.60, 0.69, and 0.74 values of void ratios were 182.62, 184.18, and 175.01 MPa, respectively. At 50 kPa confining pressure, 184.18 and 177.31 MPa values of shear modulus were obtained for oven-cured samples and samples with ambient cured, respectively. These outcomes demonstrate that variations in void ratio and curing conditions have a minimal impact on dynamic response, but increased performance in stabilized samples for diverse environmental conditions enables enhancement over a wide range of loose to dense soil types. The results from this study provide a sound basis for design and implementation of stabilized soil structures, thus helping geotechnical engineers pick up sustainable and resilient materials that can be used in seismic applications.
كليدواژه هاي فارسي
ژئوپليمر , مقاومت فشاري , ضريب سختي برشي , نسبت ميرايي , تثبيت خاك ماسهايي
كليدواژه هاي لاتين
Stabilized sand , Resonant column test , Shear modulus , Damping ratio , Unconfined Compression strength , Geopolymer , Volcanic Ash , GGBS
Author
Amirhossein Hajibashi
SuperVisor
Mohammad Hassan Baziar