مطالعه ریزساختاری تثبیت سطحی بستر با اختلاط نانو رس و آهک در خاک‌های ریزدانه

احداث راه‌های مختلف روی بسترهای خاکی متشکل از مصالح ریزدانه، غالباً امری اجتناب ناپذیر بوده و در این میان، انتخاب روش‌های مناسب جهت بهسازی آنها و بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ضروری می‌باشد. یکی از این روش‌ها، تثبیت خاک با استفاده از انواع مواد افزودنی همچون اختلاط نانورس و آهک است، بطوریکه می‌توانند خواص فیزیکی و شیمیایی خاک را تا حد امکان بهبود بخشیده و تغییرات در مقیاس میکروسکوپی را ایجاد نمایند. در این مقاله، به بررسی تثبیت سطحی بستر از خاک ریزدانه و تغییرات خصوصیات مقاومتی آن در اثر افزودن اختلاط نانو رس و آهک پرداخته شده است. بدین منظور، مجموعهای از آزمایش‌های مقاومت فشاری محدود نشده، حدود اتربرگ، تراکم، ph و آزمایش‌های ریزساختاری شامل پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (sem) بر روی خاک ریزدانه تثبیت شده با اختلاط نانو رس و آهک به ازای درصدهای مختلف آنها در زمان‌های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه انجام و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که بیشترین افزایش مقاومت در خاک ریزدانه تثبیت شده با افزودن 3 درصد آهک و 3 درصد نانو رس در زمان عمل آوری 28 روزه بدست آمده و با توجه به نتایج آنالیز ریزساختاری نمونه‌های حاوی آهک و نانورس، مشخص گردید که به دلیل تشکیل ژل کلسیم سیلیکات هیدرات، از فضای حفرات کاسته شده و با بیشتر شدن اتصال بین ذرات خاک، مقاومت آن افزایش یافته است.

Microstructural investigation of finegrained soil improvement by mixing of Nanoclay and lime

The construction of different paths on finegrained soil beds is often inevitable and, it is necessary to select and design suitable methods of soil improvement. One of these methods is shallow soil mixing with different additives such as lime and Nanoclay. These particles can improve the physical and chemical properties of the soil as much as possible and make changes on a microscopic scale. In this paper, the stabilization of finegrained soil beds and their strength properties due to the addition of Nanoclay and lime mixing are investigated. For this purpose, the series of unrestricted compressive strength tests, Atterberg limits, density, PH and microstructural tests including Xray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) have been performed on the mixture of soil with Nanoclay and lime with different adding percentages at 7, 14 and 28day curing period. The obtained results indicate that the optimum soil properties were obtained by adding 3% lime and 3% Nanoclay during the 28day curing period and according to the results of microstructural analysis, it was found that soil resistance increased due to the formation of calcium silicate hydrated gel with reducing the voids and increasing the contacts between soil particles.