بهسازی خاک های ریزدانه منطقه آزاد اروند خرمشهر با آهک و سرباره کوره فولاد برای استفاده در خاکریزی

خاک منطقه آزاد اروند خرمشهر ریزدانه چسبنده است و نمی توان در خاکریزی‌ها از آن استفاده کرد. از طرفی مصالح مناسب برای این منظور (خاک درشت دانه) در فواصل دورتری قرار دارد که استفاده از آن مستلزم صرف هزینۀ هنگفتی است. در این راستا سعی بر بهسازی خاک منطقه با آهک و سرباره کوره فولادسازی است. در این تحقیق، بهسازی خاک ریزدانه این منطقه با افزودن آهک و سرباره بررسی شده است. بدین‌منظور بعد از نمونه‌برداری از خاک و انجام آزمایش های شناسایی و تراکم، مقادیر متفاوتی از سرباره (10 و 20 و 30 درصد وزنی خاک) و آهک (2 و 4 و 6 درصد وزنی خاک خشک) به خاک افزوده شده و بعد از عمل آوری به مدت 28 روز، با انجام آزمایش های تعیین حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت فشاری تک‌‌محوری و cbr اشباع و غیراشباع، تاثیر این مواد در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی خاک بررسی شده است. طبقه بندی خاک محل بر اساس طبقه بندی یونیفاید، cl است و شاخص خمیری آن حدود 25 درصد و مقدار یون سولفات آن بیش از 0.5 درصد است. نتایج آزمایش ها نشان می‌دهد که با افزودن سرباره و آهک در مقادیر مختلف به خاک منطقه، خواص فیزیکی و مکانیکی خاک به‌طور چشم‌گیری بهبود می یابد، به‌طوری‌که شاخص خمیری خاک کاهش یافته و مقاومت فشاری و مقدار cbr افزایش می یابد. هم‌چنین در آزمایش تراکم وزن مخصوص خاک افزایش و درصد رطوبت بهینه کاهش می‌یابد. نتایج نشان می دهد که تاثیر آهک بر خاک رس نسبت به سرباره زیادتر است و سرباره در مقادیر کم‌تر از 35 درصد تاثیر چشم‌گیری در مقاومت فشاری خاک ندارد. اگرچه در نتایج آزمایش های cbr غیراشباع در مقادیر سرباره بیش از 20 درصد، افرایش چشم‌گیری در باربری دیده می‌شود. براساس پژوهش‌های قبلی، به‌دلیل وجود یون سولفات نسبتاً زیاد در خاک، استفاده از آهک به تنهایی مناسب نبوده و سرباره می‌تواند علاوه بر بهبود فیزیکی شرایط خاک، به‌صورت شیمیایی از تشکیل کانی های حجیم در اثر واکنش آهک با سولفات خاک (مثل کانی اترینگیت) جلوگیری کند.

Improvement of Fine Grained Soils of Khorramshahr Arvand free Zone with Lime and Steel Slag for using at Earth Works

The soil of the Arvand free zone in the north of Khorramshahr is fine cohesive and cannot be used in earth works. On the other hand, suitable materials for this purpose (coarsegrained soils) are located at the farther distances which a considerable cost requires. In this regard, it is trying to improve the soil with lime and furnace steel slag. This study is focused on improvement of the finegrained soil by adding various contents of lime and furnace steel slag. For this purpose, after sampling and performance of compaction tests, different amounts of slag (10, 20 and 30% by weight of dry soil) and lime (2, 4 and 6% by weight of dry soil) were added to the soil and after curing for 28 days, the effect of additives on the physical and mechanical properties of soil was investigated by using several tests such as Atterberg limits, compaction, uniaxial compressive strength (UCS) and CBR as soaked and unsoaked. Based on USCS classification the study soil is CL, its plasticity index is about 25% and sulphate ion content is more than 0.5%. Experimental results show that by adding slag and lime at different contents to soil, mechanical properties of soil improve dramatically, so plastic index of soil decreased and UCS and CBR has been increased. Also, the maximum dry unit weight of soil increases and the optimum moisture content decreases. The test results also indicate that the effect of lime on soil is higher than slag and the effect of slag for less than 35% is not considerable, however the test result of unsoaked CBR show that the bearing of soil increase in the more than slag content 20% is significant. According to the previous studies, due to the relatively high sulphate ion content in the soil, the use of lime alone is inappropriate and the slag can only physically improve soil conditions but also chemically prevent the formation of large volume minerals (like Ettringite) by the reaction of lime with soil sulphate ion../files/site1/files/152/%D8%AD%D8%B3%DB%8C%D9%86_%D8%B2%D8%A7%D8%AF%D9%87.pdf