مطالعه ریزساختاری تثبیت خاک مارن جنوب با استفاده از آهک و نانوسیلیس

مارن ها از خاک های مساله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های مهندسی خاک مارن و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرآیند تثبیت می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش پراش پرتو ایکس (xdr) برای شناسایی کانی های موجود در خاک و بررسی تشکیل ترکیبات هیدرات سیلیکات کلسیم در واکنش خاک با آهک و نانوسیلیس انجام شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نانوسیلیس در سیستم خاکآهک، منجر به توزیع یکنواخت ترکیبات سیلیکات کلسیم هیدراته (c-s-h) در خاک شده است. بر اساس نتایج، با افزایش زمان عمل آوری، مشارکت آهک در انجام واکنش های پوزولانی افزایش یافته، همچنین، نتایج بدست آمده از آزمایش حدود اتربرگ، کاهش در شاخص خمیری نمونه مارن را با افزایش در مقادیر آهک و نانوسیلیس نشان داده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، افزایش 6% آهک با 0.7% نانوسیلیس در دوره عمل آوری 28 روزه، موجب افزایش 92.67 درصدی مقاومت فشاری تک محوری نمونه مارن شده است.

Microstructural Study of Soil Stabilization of the Southern Marl Using Lime and Nano-SiO2

Marlies are of problematic soils, which easily eroded when exposed to water flow and create problems in the sustainability of the developmental projects substrate. Using additives such as lime, cement and nanoparticles is one of the methods for soil chemical modification. The present study investigates the effect of lime and nanoSiO2 on the engineering properties of marl soil and formation of new compounds due to the stabilization process. In this regard, after determining the geotechnical properties of Marl soil, the improvement of engineering properties of the samples stabilized with different percentages of lime and nanoSiO2 has been evaluated at the end of the treatment period. In order to identify present minerals in the soil and investigate the formation of calcium silicate hydrate compounds in the reaction of soil with lime and nanoSiO2, the XRay Diffraction (XDR) test was conducted. The results showed that the presence of nanoSiO2 in the limestone system led to the uniform distribution of cement (CSH) compounds in the soil. Based on the results, with increasing the treatment time, lime participation in pozzolanic reactions was increased, also, the results obtained from the Atterberg limits test showed a diminution in the paste limit of the marl sample with increasing lime and nanoSiO2 values.