بهسازی بستر راه در مناطق سردسیر با ژئوپلیمرهای مبتنی بر مواد زائد تحت سیکل‌های یخبندان-ذوب

سیکل‌های مکرر یخبندان-ذوب در مناطق سردسیر، تاثیرات منفی قابل ‌توجهی بر روی پایداری و خواص ژئوتکنیکی بستر راه‌ها دارند که منجر به کاهش مقاومت برشی، افزایش نفوذپذیری، تغییرات حجمی و نشست‌های غیریکنواخت می‌شود. این پدیده باعث تخریب تدریجی لایه‌های زیرسازه و کاهش عمر مفید راه‌ها می‌گردد. در این پژوهش، تاثیر سیکل‌های یخبندان-ذوب بر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک بستر راه و همچنین امکان بهسازی آن با استفاده از مواد زائد شامل پودر شیشه زائد و پسماند کلسیم کاربید از طریق فرآیند ژئوپلیمرازیسیون مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، نمونه‌های خاک با درصدهای مختلف از این مواد زائد تهیه شدند و تحت تعدادی از سیکل‌های یخبندان-ذوب (صفر تا 12 سیکل) قرار گرفتند. نتایج آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که تثبیت خاک به این روش منجر به بهبود چشمگیر مقاومت برشی، کاهش تغییرات حجمی و کاهش نفوذپذیری شده است. همچنین، نمونه‌های بهسازی ‌شده در برابر سیکل‌های یخبندان-ذوب پایداری بیشتری نشان دادند و تخریب کمتری در ساختار خاک مشاهده گردید. مطالعات ریزساختاری حضور فازهای ژئوپلیمری پایدار و تشکیل باندهای آلومینوسیلیکاتی را تایید کردند و تاثیر سیکلهای یخبندان-ذوب را بر منافذ خاک نشان دادند. یافته‌های این مطالعه بیانگر آن است که استفاده از پودر شیشه زائد و پسماند کلسیم کاربید در فرآیند ژئوپلیمرازیسیون نه تنها می‌تواند به‌عنوان راهکاری موثر برای بهسازی بستر راه در مناطق سردسیر عمل کند، بلکه از دیدگاه بازیافت مواد زائد و کاهش اثرات زیست ‌محیطی نیز دارای پتانسیل قابل توجهی است.