تأثیر زمان عمل آوری و مقدار خاکستر ساقه ذرت بر ویژگی های مکانیکی خاک های تورم پذیر راه های جنگلی چکیده

Abstract

سابقه و هدف: خاک‌های تورم‌پذیر مانند خاک‌های رسی به‌دلیل دارا بودن قابلیت تغییر حجم ناشی از تغییر رطوبت و مشخصات مکانیکی نامطلوب به‌عنوان مصالح نامناسب در امور حمل و نقل جنگل به‌شمار می‌روند که لازم است توسط تثبیت-کننده‌های زیستی حاوی سیلیس مانند انواع خاکستر اصلاح شوند. هدف از اجرای این تحقیق بررسی قابلیت خاکستر ساقه ذرت در ارتقاء مقاومت مکانیکی خاک بستر بخشی از جاده‌های پیشنهادی سری دو طرح جنگل‌داری دکتربهرام‌نیا در استان گلستان بود.<br /> مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر نخست نسبت به جمع‌آوری ضایعات ساقه ذرت مزارع اقدام، سپس بندهای ساقه که حاوی مقادیر بالاتری سیلیس هستند برش داده شده و آسیاب ‌گردید. قطعات آسیاب شده به مدت دو ساعت در دمای 580 درجه سانتی‌گراد کوره سوزانده و خاکستر آن استحصال شد. این ماده فاقد خواص پلاستیک بوده و غالب اندازه ذرات آن کوچکتر از 075/0 میلی‌متر بود. نمونه‌های خاک رس تورم‌پذیر پس از جمع‌آوری از مسیر عبور جاده‌های پیشنهادی به آزمایشگاه مکانیک خاک منتقل گردید. نمونه‌ها در آنجا با نسبت‌های مختلف 5، 10، 15 و 20 درصد از خاکستر ترکیب شده و پس از عمل‌آوری و گذشت 7، 14 و 28 روز از زمان تثبیت، آزمایشات حدود آتربرگ، آزمایش تراکم استاندارد و مقاومت تک محوری یا مقاومت فشاری نامحدود هر یک در سه تکرار روی مخلوط‌های خاک و خاکستر ساقه ذرت انجام ‌پذیرفت. <br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزودن خاکستر ساقه ذرت به خاک سبب کاهش شاخص خمیری آن شد. همچنین با افزایش مقدار خاکستر ساقه ذرت، حداکثر تراکم خشک خاک کاهش و مقدار رطوبت بهینه افزایش پیدا نمود. منحنی‌های پروکتور دو تیمار 10 درصد و 5 درصد از زمان عمل‌آوری 14 روز تقریباً بر یکدیگر منطبق شده‌اند و فاصله مشخصی نیز از تیمارهای 15 درصد و 20 درصد پیدا کرده‌اند که این موضوع نشان می‌دهد که استفاده از مقادیر بیشتر از 10 درصد خاکستر نتوانسته تأثیری بر مقادیر تراکم خشک و رطوبت بهینه خاک بگذارد. مقاومت فشاری نامحدود خاک با افزودن 5 درصد خاکستر ساقه ذرت به‌طور قابل ملاحظه‌ای افزایش پیدا کرد و از آن پس افزودن مقادیر بیشتر خاکستر سبب کاهش مقاومت فشاری خاک گردید. افزایش زمان عمل‌آوری سبب کاهش شاخص خمیری، افزایش حداکثر تراکم خشک و مقاومت فشاری خاک شد اما در بسیاری از موارد بین زمان عمل‌آوری 14 و 28 روز تفاوت آماری معنی‌دار وجود نداشت.<br /> نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که به‌دلیل خواص پوزولانی خاکستر ساقه ذرت می‌توان از آن در مقدار بهینه 5 درصد و زمان عمل‌آوری 14 روز برای بهبود خواص مکانیکی خاک‌های رسی تورم‌پذیر در زیرسازی راه‌های جنگلی استفاده کرد.