ارزیابی تثبیت خاک رس با افزودنی لیگنوسولفونات کلسیم، با در نظر گرفتن روش‌های مختلف اختلاط

تثبیت خاک‌، یکی از مهم‌ترین روش‌های بهسازی خاک‌های ضعیف در مهندسی ژئوتکنیک است. تثبیت کننده‌های سنتی مثل سیمان و آهک از دیرباز تاکنون مورد استفاده و تحقیق قرار گرفته‌اند اما استفاده از این مواد، مشکلات زیست محیطی در پی دارد. لیگنو سولفونات کلسیم یک پلیمر طبیعی است که از پسماند صنعت کاغذ و تمبرسازی تولید می‌شود و طبق آمار‌های دولتی سالانه 50 میلیون تن از آن دور ریخته می‌شود. این پودر قهوه ای رنگ، سمی ‌و خورنده نیست و برای سلامت انسان و محیط زیست خطر آفرین نمی‌باشد. در این پژوهش اثر افزودن درصدهای مختلف از لیگنو بر حدود اتربرگ، خصوصیات تراکمی و مقاومت تک محوری خاک رس مورد بررسی قرار می‌گیرد و هم‌چنین اثر افزودن لیگنو با روش‌های مختلف اختلاط بر مقاومت خاک و مورفولوژی خاک بررسی می‌شود. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که افزودن لیگنو به طور کلی باعث بهبود خواص مکانیکی خاک می‌شود، شاخص خمیری خاک (pi) کاهش، مقاومت و شکل‌پذیری خاک افزایش می‌یابد. برای خاک مورد استفاده در این پژوهش، درصد بهینه از افزودنی لیگنو سولفونات کلسیم %1 وزن خشک خاک تعیین شد که توانست پس از 28 روز عمل آوری مقاومت خاک را از 322 به 828 کیلوپاسکال (5/2 برابر افزایش) برساند. همچنین نحوه‌ی اختلاط نیز بر مقاومت نمونه‌ها تاثیر به سزایی دارد. در تثبیت خاک توزیع مناسب افزودنی در بین ذرات خاک می‌تواند بر خصوصیات مهندسی خاک اثر گذار باشد به عنوان مثال نمونه‌های مخلوط شده به روش‌های مختلف، مقاومت حداکثری‌شان تا تا 80% افزایش یافته است.

Evaluation of a by-product and enviromental-friendly chemical additives for clay soils with different mixing and curing methods

Soil stabilization is one of the most important methods of improving the soil in geotechnical engineering.Traditional stabilizers such as cement and lime have long been used and investigated, however, the use of these materials has environmental problems. Calcium lignosulphonate is a natural polymer produced from waste from the paper and timber industry.In this study, the effect of adding different percentages of ligno on Atterberg limits, compressive properties, and uniaxial clay strength is investigated, the effect of ligno addition by different mixing methods on soil strength and soil morphology is also investigated.The results of experiments showed that adding ligno generally improves soil mechanical properties, decreases soil plasticity index (PI), and increases soil strength and ductility.For the soil used in this study, the optimum percentage of calcium lignosulfonate additive was determined 1% soil by dry weight, which was able to increase the soil resistance from 322 to 828 kPa (2.5 times increase) after 28 days.