مطالعه خصوصیات فیزیکی و رفتار مکانیکی خاکهای گچی متورم شونده و روش‌های بهسازی آنها

Abstract

وجود خاک­های متورم شونده در سراسر دنیا خسارات جبران ناپذیری را به ساختمان­ها وارد می­نماید. خاک­های گچی در ناحیه جنوب غربی مشهد، به دلیل خاصیت تورم­زایی که دارند از دیرباز مشکلاتی مانند ایجاد ترک در نمای ساختمان‌ها، شکم دادن دیوارها و برآمدگی کف­سازی­ها را به وجود آورده­اند. خاک­های این منطقه عموماً ریزدانه بوده و از نوع ML یا CL محسوب می­شوند. این پژوهش کوششی برای تعیین مشخصات و بررسی خواص تورمی خاک­های گچی ML در این منطقه می­باشد. به این منظور 6 نمونه از میان نمونه­هایی که دانه بندی یکسان ولی درصد گچ طبیعی متفاوتی دارند انتخاب شده­اند. پس از تعیین خصوصیات اصلی ژئوتکنیکی (مقدار گچ، حدود اتربرگ، وزن مخصوص طبیعی و چگالی) این خاک­ها، اثر میزان گچ بر پتانسیل تورم و فشار تورم بررسی گردید. با توجه به تاثیر به سزای وزن مخصوص بر پتانسیل و فشار تورم، از هر یک ازخاک­های شش­گانه 10 نمونه با رطوبت اولیه یکسان و وزن مخصوص مختلف ساخته شده و تغییرات پتانسیل و فشار تورم آنها تعیین گردید. نتایج این تحقیق بیانگر اثر شدید مقدار گچ، میزان تراکم و مقدار رطوبت بر پتانسیل و فشار تورم است. از طرفی بهسازی این­گونه خاک­ها که در زمره خاک­های مسئله­دار هستند همیشه مورد توجه محققین بوده است. در ادامه این تحقیق نمونه­ای از خاک­های فوق با 57/10 درصد گچ و با پتانسیل تورم مشخص انتخاب گردید و به سه روش مختلف بهسازی شامل اختلاط با آهک، اختلاط دو زمانه با آهک و اختلاط با سیمان بهسازی شد. مقدار ماده افزودنی در این سه روش 1، 2، 3 و 4 درصد بود که پس از مخلوط و متراکم نمودن، به وزن مخصوص خشک 83/1 گرم بر سانتی­متر مکعب رسید. نتایج بهسازی روی این­گونه خاک­های متورم شونده نشان می­دهد که روش اختلاط با سیمان می­تواند فشار تورم نمونه­ها را به مقدار قابل ملاحظه­ای کاهش دهد و خصوصیات تورمی آنها را به طور قابل توجهی اصلاح نماید.