بررسی تاثیر ماده افزودنی سیمان در بهسازی خاک رسی آلوده به فنانترن

Abstract

خاک­های رسی و خاک­های رسی آلوده به مواد هیدروکربنی، دارای خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب نمی­باشند. بنابراین قبل از کاربرد آنها به­عنوان منبع قرضه جهت اجرای یک پروژه و یا بستر مناسب جهت احداث سازه­های عمرانی بر روی آنها، می­بایست بهسازی شوند تا خواص مطلوب در آنها ایجاد گردد و ایمنی پروژه­ها حاصل شود. بدین منظور در این پژوهش، خواص فیزیکی و مکانیکی یک خاک رسی آلوده به ماده هیدروکربنی فنانترن و امکان بهسازی آن با اضافه کردن سیمان مورد بررسی قرار گرفت. خاک رسی به صورت مصنوعی با فنانترن آلوده گردید و سیمان در درصدهای وزنی 5، 10 و 20% به خاک طبیعی و خاک آلوده به فنانترن اضافه گردید. سپس آزمایش­های فیزیکی و مکانیکی خاک شامل حدود اتربرگ، تراکم و مقاومت تک­محوری روی نمونه­هایی از آنها صورت پذیرفت. جهت آزمایش­های مقاومتی، نمونه­های آزمایشگاهی به روش تراکم استاتیکی تهیه گردید و تعیین مقاومت آنها در زمان­های عمل­آوری 3، 14،7 و 28 روز تعیین شد. نتایج نشان می­دهد که افزودن فنانترن به خاک منجر به کاهش حدود اتربرگ و درصد رطوبت بهینه خاک می­شود. همچنین نتایج بیانگر افزایش مقاومت خاک غیرآلوده و آلوده به فنانترن با افزودن سیمان می­باشد که این افزایش مقاومت تابعی از درصد سیمان اضافه شده و زمان عمل­آوری می­باشد. مقایسه نتایج نشان داد که در درصد ثابت سیمان و زمان عمل­آوری یکسان، مقاومت ایجاد شده در نمونه خاک آلوده بهسازی شده با سیمان بیشتر از خاک-سیمان می­باشد. این موضوع می­تواند ناشی از اکسیده شدن فنانترن و ترکیب مواد تولید شده با اکسیدهای سیلیکات­های سازنده خاک و یون­های OH- محیط باشد که در نتیجه این امر سبب تشکیل پیوندهای قوی­ بین ذرات خاک آلوده بهسازی شده و افزایش مقاومت در مقایسه با خاک طبیعی بهسازی شده می­گردد. همچنین نتایج SEM بیانگر تغییر و پراکنده شدن ساختار خاک در حضور ماده آلی فنانترن می­باشد. نتایج پژوهش حاضر نشان می­دهد که بهسازی خاک به کار رفته در این پژوهش که آلوده به فنانترن شده است، با افزودن سیمان امکان­پذیر می­باشد.