تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,485,537 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,061 |
بهسازی مارن سبز تبریز با استفاده از زئولیت و متارس فعال شده بازی | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 3، دوره 53.4، شماره 113، اسفند 1402، صفحه 24-35 اصل مقاله (830.66 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2023.54867.2213 | ||
نویسندگان | ||
افشین دیبامهر؛ فریبا بهروز سرند* ؛ رامین وفایی پور سرخابی | ||
گروه عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز | ||
چکیده | ||
به فرایند تشکیل پیوندهای سیمانته آلومینوسیلیکاتی در حضور فعال کننده بازی ژئوپلیمریزاسیون (Geopolymerization) اطلاق می گردد که به عنوان نسل سوم پیوند دهندهها بعد از آهک و سیمان جهت بهسازی خاک های مسأله دار مطرح شده است. در پژوهش حاضر از این روش برای بهسازی خاک مارن سبز تبریز استفاده شده و خصوصیات مکانیکی نمونه های تثبیت شده به کمک آزمایشات تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور زئولیت (Zeolite) و متارس (Metaclay) به صورت جداگانه به عنوان منابع آلومیناسیلیکات (Aluminosilicate) و محلول هیدروکسیدسدیم (Sodium hydroxide) به عنوان فعال کننده بازی بکار رفته و اثر درصد وزنی زئولیت و متارس، غلظت فعال کننده بازی و زمان عمل آوری بر روی مقاومت فشاری نمونه ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات حاکی از تأثیر مناسب مکانیسم ژئوپلیمریزاسیون در اصلاح مشخصات مقاومتی خاک رسی کربناته بوده به طوری که در نمونه های بهینه ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی مقاومت فشاری نمونه ها به ترتیب 12 و 7 برابر نمونه مارن سبز خالص می باشد. بهینه ترین غلظت محلول بازی برای نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی 12 مولار (Molar) بوده و افزایش غلظت به بیش از 12 مولار در نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی اثر منفی بر مقاومت نمونه ها گذاشته و در نمونه های ژئوپلیمری متارسی نیز تأثیر این عامل چشمگیر نیست. در غلظت های بالای 4 مولار محلول بازی به ازای تمامی درصدهای وزنی زئولیت و یا متارس، مقاومت تک محوری نمونه های ژئوپلیمری زئولیتی بیشتر از نمونه های ژئوپلیمری متارسی می باشد. همچنین در نمونه های ژئوپلیمری کرنش گسیختگی نسبت به نمونه مارن سبز خالص 25 تا 50 درصد کاهش یافته است. | ||
کلیدواژهها | ||
مارن سبز؛ ژئوپلیمریزاسیون؛ زئولیت؛ متارس؛ آزمایش تک محوری؛ سیمانتاسیون | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
ماهوتی ا، کاتبی ه، "طبقه بندی خاک های کربناته از دیدگاه مهندسی ژئوتکنیک (مطالعه موردی: خاک مارن دار شهر تبریز)"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1397، 48 (3)، 61-73. https://doi.org/10.22034/CEEJ.2018.8240 Abdullah HH, Shahin MA, Sarker P, “Use of fly-ash geopolymer incorporating ground granulated slag for stabilisation of kaolin clay cured at ambient temperature”, Geotechnical and Geological engineering, 2018, 37(2), 721-740. https://doi.org/10.1007/s10706-018-0644-2 Abdullah HH, Shahin MA, Walske ML, “Geo-mechanical behavior of clay soils stabilized at ambient temperature with fly-ash geopolymer-incorporated granulated slag”, Soils and Foundations, 59(6), 1906-1920. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2019.08.005 Abdullah HH, Shahin MA, Walske ML, Karrech A, “Systematic approach to assessing the applicability of fly-ash-based geopolymer for clay stabilization”, Canadian Geotechnical Journal, 2019(b), 57(9), 1-37. https://doi.org/10.1139/cgj-2019-0215 Abdullah HH, Shahin MA, Walske ML, “Review of fly-ash-based geopolymers for soil stabilisation with special reference to clay”, Geosciences, 2020, 10 (7), 249.https://doi.org/10.3390/geosciences10070249 Afrin HA, “A Review on different types soil stabilization techniques”, International Journal of Transportation Engineering and Technology, 2017, 3 (2), 19-24. https://doi.org/10.1139/cgj-2019-0215 Alipour R, Heshmati A, Karimiazar J, Esazadefar N, Asghari E, “ Resistance and swelling of Tabriz marl soils stabilised using nano-silica and nano-alumina”, ICE Proceedings Geotechnical Engineering, 2022. https://doi.org/10.1680/jgeen.21.00016 Al-Mukhtar M, Khattab S, Alcover J-F, “Microstructure and geotechnical properties of lime-treated expansive clayey soil”, Engineering Geology, 2012, 139-140, 17-27. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.04.004. Azarafza M, Ghazifard A, Akgun H, Asghari-Kaljahi E, “Geotechnical characteristics and empirical geo-engineering relations of the South Pars Zone marls, Iran”, Geomechanics and Engineering, 2019, 19 (5), 393-405. https://doi.org/10.12989/gae.2019.19.5.393. Bahadori H, Hasheminezhad A, Taghizadeh F, “Experimental study on marl soil stabilization using natural pozzolans”, Journal of Materials in Civil Engineering, 2019, 31 (2), 04018363. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002577 Buchwald A, Kaps Ch, “Peroperty controlling influences on the generation of geopolymeric binders based on clay”, Geopolymer, 2002, (Melbournd Australia). Corrêa-Silva M, Araújo N, Cristelo N, Miranda T, Topa Gomes A, Coelho J, “Improvement of a clayey soil with alkali activated low-calcium fly ash for transport infrastructures applications”, Road Materials and Pavement Design, 2019, 20 (8), 1912-1926. https://doi.org/10.1080/14680629.2018.1473286 Cristelo N, Glendinning S, Fernandes LSG, Pinto AT, “Efect of calcium content on soil stabilisation with alkaline activation”, Construction and Building Materials, 2012, 29, 167-174. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.10.049. Cristelo N, Teixeira Pinto A, Glendinning A, “Deep soft soil improvement by alkaline activation”, Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Ground Improvement, 2011, 164(2), 73-82. https://doi.org/10.1680/grim.900032. Davidovits J, “Geopolymers”, Journal of Thermal Analysis, 1991, 37 (8), 1633-1656. https://doi.org/10.1007/BF01912193. Duxson P, Ferna´ndez-Jime´nez A, Provis JL, Lukey GC, Palomo A, Van Deventer JSJ, “Geopolymer technology: the current state of the art”, Journal of Material Science, 2007, 42, 2917-2933. https://doi.org/10.1007/s10853-006-0637-z Elert K, Nieto F, Azañón JM, “Effects of lime treatments on marls”, Applied Clay Science, 2017, 135 611-619. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.10.047 Ghadir P, Ranjbar N, “Clayey soil stabilization using geopolymer and Portland cement”, Construction and Building Materials, 2018, 188, 361-371. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.207 Ghobadi MH, Abdilor Y, Babazadeh R, “Stabilization of clay soils using lime and effect of pH variations on shear strength parameters”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2014, 73 (2), 611-619. https://doi.org/10.1007/s10064-013-0563-7 Horpibulsukn S, Phetchuay Ch, Chinkulkijniwat A, Cholaphatsorn A, “Strength development in silty clay stabilized with calcium carbide residue and fly ash”, Soils and Foundations, 2013, 53 (4), 477-486. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2013.06.001 Hooshmand A, Aminfar MH, Asghari E, Ahmadi H, “Mechanical and physical characterization of Tabriz Marls, Iran”, Geotechnical and Geological Engineering, 2012, 30 (1), 219-232. https://doi.org/10.1007/s10706-011-9464-3 Khale D, Chaudhary R, “Mechanism of geopolymerization and factors influencing its development: a review”, Journal of Materials Science, 2007, 42, 729-746. https://doi.org/10.1007/s10853-006-0401-4 Lamas F, Irigaray C, Chacón J, “Geotechnical characterization of carbonate marls for construction of impermeable dam cores”, Engineering. Geology, 2002, 66, 283-294. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(02)00048-0 Li C, Sun H, Li L, “A review: The comparison between alkali-activated slag (Si+Ca) and metakaolin (Si+Al) cements”, Cement and Concrete Research, 2010, 40, 1341-1349. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.03.020. Liu Z, Cai C, Liu F, Fan F, “Feasibility Study of Loess Stabilization with Fly Ash-Based Geopolymer”, Journal of Material in Civil Engineering, 2016, 28, 04016003. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001490. Lodeiro IG, Palomo A, Fernández-Jiménez A, “An overview of the chemistry of alkali-activated cement-based binders”, In Handbook of Alkali-Activated Cements, Mortars and Concretes, 2015, Elsevier BV: Amsterdam, The Netherlands, 19-47. https://doi.org/10.1533/9781782422884.1.19. Morsy MS, Alsayed SH, Salloum YA, Almusallam T, “Effect of sodium silicate to sodium hydroxide ratios on strength and microstructure of fly ash geopolymer binder”, Arabian Journal for Science and Engineering, 2014, 39(6), 4333-4339. https://doi.org/10.1007/s13369-014-1093-8 Obuzor GN, Kinuthia JM, Robinson RB, “Soil stabilisation with lime-activated-GGBS-a mitigation to flooding effects on road structural layers/embankments constructed on floodplains”, Engineering Geology, 2012, 151, 112-139. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.09.010. Pacheco-Torgal F, Castro-Gomes J, Jalali S, “Alkali-activated binders: a review.Part 2. About materials and binders manufacture”, Construction and Building Materials, 2008, 22 (7), 1315-1322. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.03.019. Pera J, “Metakaolin and calcined clays”, Cement and Concrete Composites, 2001, 23, 441-454. https://DOI:10.1016/S0958-9465(00)00092-5. Phetchuay C, Horpibulsuk S, Arulrajah A, Suksiripattanapong C, Udomchai A, “Strength development in soft marine clay stabilized by fly ash and calcium carbide residue based geopolymer”, Applied Clay Science, 2016, 134-142. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.04.005 Phummiphan I, Horpibulsuk S, Sukmak P, Chinkulkijniwat A, Arulrajah A, Shen S, “Stabilisation of marginal lateritic soil using high calcium fly ash-based geopolymer”, Road Materials and Pavement Design, 2017, 17, 1-15. https://DOI:10.1080/14680629.2015.1132632 Provis JL, Deventer JSJ, Van D, “Geopolymers: structures, processing, properties and industrial applications”, CRC Press, 2009, Cambridge UK. Rethinking Cement. Available online: https://bze.org.au/research/manufacturing-industrial-processes/rethinking-cement/ (accessed on 29 May 2020). Rios S, Ramos C, Viana da Fonseca A, Cruz N, Rodrigues C, “Colombian soil stabilized with geopolymers for low cost roads”, Procedia Engineering, 2016, 143, 1392-1400. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.164. Singhi B, Laskar AI, Ahmed MA, “Investigation on soil-geopolymer with slag, fly ash and their blending”, Arabian Journal for Science and Engineering, 2015, 41, 393-400. https://DOI: 10.1007/s13369-015-1677-y. Ureña C, Azañón JM, Corpas FA, Salazar LM, Ramírez A, Rivas F, Mochón I, Sierra MJ, “Construcción de un terraplén con suelo estabilizado mediante el uso de agentes alternativos en la Autovía del Olivar”, Carreteras, 2015, 203, 63-72. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.053. Yung-Ming L, Cheng-Yong H, Al Bakri M, Hussin K, “Structure and properties of clay-based geopolymer cements: a review”, Progress in Materials Science, 2016, 83, 595-629. https://DOI: 10.1016/j.pmatsci.2016.08.002 Xu H, Van Deventer J, “The geopolymerisation of alumino-silicate minerals”, International Journal of Mineral Processing, 2000, 59, 247-266. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00074-5. Zhang M, Guo H, El-Korchi T, Zhang G, Tao M, “Experimental feasibility study of geopolymer as the next-generation soil stabilizer”, Construction and Building Materials, 2013, 47,1468-1478. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.017. Zhang YS, “Research on structure formation mechanism and properties of high-performance geopolymer concrete”, PhD Thesis, 2003, Southeast University, Nanjing. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 324 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 227 |