۲۹
دی

بهسازی خاک با کمک تثبیت با مواد افزودنی بخش چهارم

در این قسمت به توضیح یکی دیگر از روشهای بهسازی خاک با عنوان تثبیت با مواد افزودنی می پردازیم .

 

یکی دیگر از روشهای بهسازی خاک روش تثبیت با مواد افزودنی می باشد .

 

2-4-6-  تثبیت با مواد افزودنی

 

تثبيت خاك به اصلاح و بهبود خواص فيزيكي و مهندسي آن براي تامين يك رشته اهداف از پيش تعيين شده اطلاق مي شود.

 

روشهای تثبیت خاک

 

  • تثبيت خاكها به طرق گوناگون نظير روش هاي مكانيكي، شيميايي، فيزيكي، بيولوژيك ( روياندن گياه)، و روش الكتريكي امكان پذير است.

 

  • موادی که برای تثبیت خاک به کار می روند شامل دوغاب سیمان ، خاک ، سیمان ، دوغاب آهک ، بنتونیت و مواد شیمیایی مثل سیلیکات ها ، رزین ها ، اکریل آمیدها و غیره می باشد .

 

عوامل تاثیر گذار در نوع ماده تزریقی ، غلظت و فشار آن

 

  1. اقتصاد پروژه

  2. نوع خاک منطقه

  3. روش اجرای تزریق

  4. عمق عملیاتی

  5. شعاع تاثیر

 

اهداف تثبیت

1. استفاده هاي موثر از قرضه هاي جانبي
2. اصلاح خاكهاي نرم و كم مقاومت
3. افزايش دوام خاك
4. افزايش مقاومت باربري خاك
5. كاهش نفوذپذيري
6. كاهش تورم و انقباض خاك
7. كاهش رطوبت خاك
8. كاهش دامنه خميري خاك
9. جلوگيري از فرسايش خاك
10. كاهش ضخامت لايه هاي روسازي
11. ايجاد لايه هاي اساس و زيراساس با قابليت باربري بيشتر
12. بازسازي روسازي هاي فرسوده با استفاده از مصالح موجود
13. آماده سازي محوطه اي براي اجراي آسانتر عمليات ساختماني
14. كاهش گرد و غبار
15. صرفه جوئي در مصرف مصالح
16. صرفه جوئي در مصرف انرژي
17. تسريع در عمليات اجرائي

 

تثبيت خاك و مصالح دانه اي با آهك

آهك انواع مختلفی داردكه متداولترين آنها عبارتند از :

 

الف: آهك زنده (CaO )

ب: آهك شكفته ( Ca (OH) 2 )

ج:آهك زنده دولوميتي (CaO+MgO)

د: آهك شكفته دولوميتي Mg(OH)2 or Ca (OH)2

 

روشهای اختلاط خاك و آهك

 

  1. روش اختلاط در محل

  3. روش اختلاط در كارخانه

  5. روش تزريق با فشار

 

روش اخيرالذكر بيشتر براي پايداري پي ساختمانها و پلها كاربرد دارد.

 

 خاك مناسب براي تثبيت با آهك

 

  • آهك اصولاً براي تثبيت خاكهاي ريزدانه كه دامنه خميري آنها بزرگتر از 10 و خاكهاي رسي خيلي خميري ( PI > 35) مناسب است. آهك براي تثبيت خاكهايي كه حاوي مقدار بيش از دو درصد مواد آلي و همچنين حاوي مقدار بيش از نيم درصد سولفات قابل حل در آب مي باشند مناسب نيست.

 

  • بطور كلي خاكهايي كه در طبقه بندي يونيفايد در گرو ههاي SP-SC, CH-, CL, MH, GW-GC, GP-GC, GM-GC, SM-SC, SC, SM, SW-SC و يا در طبقه بندي آشتو در گروههايA4 -A5- A6- A7 و A2 قرار دارند قابليت تثبيت شدن با آهك را دارا هستند.

 

  • تجربه نشان داده است خاكهايي كه PH آنها كمتر از 7 است ويا حاوي مقدار بيش از يك درصد مواد آلي كربن دار هستند واكنش خوبي با آهك ندارند.

 

طرح تثبيت خاك با آهك

 

  • هدف اصلي از طرح تثبيت خاك با آهك تعيين درصد آهك مناسب براي خاكي با مشخصات معين است كه بايد در شرايط مشخصي از نظر قرارگيري لايه در زير سازي و يا روسازي و شرايط محيطي منطقه اي كه راه از آن مي گذرد استفاده شود. متغير اصلي در طرح تثبيت يك خاك معين درصد آهك است زيرا خصوصيات و ويژگيهاي خاك ثابت است.

 

  • درصد مناسب آهك بايستي پس از ارزيابي تاثير درصدهاي مختلف آهك بر مشخصات فني مورد نظر خاك تثبيت شده با آهك تعيين شود.

 

  • درصد تثبيت آهك براي تثبيت خاكها برحسب درصد وزني خاك خشك تعيين مي شود.

 

  • بطور معمول و در صورتيكه مقاومت آني مخلوط خاك و آهك مورد نظر نباشد نمونه هاي خاك تثبيت شده با آهك بايد قبل از انجام آزمايشهاي لازم بر روي آنها به مدت 28 روز در دماي 23 درجه سانتيگراد عمل آورده شوند. شرايط عمل آوردن تسريع شده نيز شامل عمل آوردن نمونه ها به مدت 48 ساعت در دماي 50 درجه سانتيگراد است. توصيه مي شود كه براي جلوگيري از كربناته شدن آهك و همچنين جلوگيري از كاهش رطوبت نمونه ها عمل آوردن نمونه ها در پوشش هاي پلاستيكي و يا ظروف دربسته انجام شود .

 

تعيين درصد آهك مناسب

 

  • روشهاي زيادي براي طرح مخلوطهاي خاك و آهك وجود دارد كه از نظر هدف و منظور از تثبيت خاك مي توان آنها را به دو گروه تقسيم كرد. گروه اول شامل روشهايي است كه هدف از تثبيت خاك كاهش خواص خميري كاهش تورم و يا افزايش مقاومت آني است.گروه دوم شامل روشهايي است كه هدف اصلي از تثبيت خاك افزايش مقاومت و دوام مصالح است.

 

  • براي تعيين درصد آهك مناسب جهت اصلاح خواص خميري خاكهاي ريزدانه، ابتدا خاك و آهك و آب با يكديگر بخوبي مخلوط و سپس به مدت يك ساعت به همان حالت شل رها مي شود تا واكنشهاي آني بين خاك و آهك به وقوع بپيوندند.درصد آهك مناسب براي يك خاك درصد آهكي است كه دامنه خميري يا حدرواني مورد نظر را تامين نمايد.

 

  • براي ارزيابي و بررسي افزايش CBR خاكها و همچنين تعيين درصد تورم خاكهاي اصلاح شده با آهك از آزمايش CBR استفاده مي شود.

 

  • براي تعيين درصد آهك مناسب جهت افزايش مقاومت از نتايج آزمايش فشاري تك محوري بر روي نمونه هاي خاك تثبيت شده با آهك استفاده مي شود . نحوه انجام اين آزمايش به اين ترتيب است كه ابتدا آب و آهك بخوبي با يكديگر مخلوط شده و سپس با استفاده از روش تراكم اشتو T-99 نمونه هاي استوانه اي شكل ساخته مي شوند. نمونه هاي بدست آمده به مدت و دماي مورد نظر در اين آزمايش عمل آورده شده و سپس تحت آزمايش فشاري تك محوري قرار مي گيرد .

 

عمليات اجرايي تثبيت خاك با آهك :

 

  • مراحل اجرايي عمليات تثبيت خاك با آهك شامل آماده كردن خاك، پخش آهك، اختلاط و آب پاشي، كوبيدن و تسطيح و عمل آوردن مخلوط مي شود.

آماده كردن خاك :

 

  • در هنگام شخم زني و پس از آن و همچنين در حين خرد و نرم كردن خاك بايد كليه مصالح نامناسب نظير ريشه و كنده درختان، مواد كودي و گياهي، دانه هاي بزرگ تر از 63 ميليمتر وساير مواد زايد جمع آوري و خارج شوند بطوريكه خاك آماده شده عاري از هر گونه مواد زايد خارجي باشد. مرطوب كردن خاكهاي خشك قبل از عمليات شخم زني نيز باعث تسهيل در اين عمليات مي شود.بطور كلي لازم است كه حدود 5/0 سانتيمتر از سطح لايه تثبيت شده خاك با آهك با استفاده از تيغه گريدر تراشيده مي شود زيرا كيفيت اين مصالح كه در معرض هوا قرار دارد بدليل كربناته شدن مرغوب نيست.

 

پخش آهك :

 

  • پخش آهك برروي خاك آماده شده به طرق مختلف كه عبارتند از : پخش دستي با وسايل مكانيكي بصورت خشك يا دوغاب ويا تزريق با فشار امكان پذير است.

 

كوبيدن مخلوط خاك وآهك:

 

  • كوبيدن مخلوط خاك آهك آماده شده بايد بلافاصله پس از آن كه مخلوط خاك و آهك بخوبي آب پاشي و مخلوط انجام شود.

 

  • كوبيدن و متراكم كردن در دو يا سه مرحله انجام ميشود. براي مرحله اول كوبيدن مصالح تثبيت شده بهتر است كه از غلطك هاي پاچه بزي لرزنده استفاده شود و عمليات تراكم تا زماني كه ديگر پاچه هاي غلطك در مصالح كوبيده شده فرو نرود ادامه داشته باشد. براي مرحله دوم غلطك زني از غلطك هاي چرخ لاستيكي استفاده شود.در برخي موارد ممكن است از غلطك هاي چرخ فولادي براي مرحله سوم و كوبيدن نهايي مصالح تثبيت شده با آهك استفاده شود.

 

عمل آوردن مصالح تثبيت شده با آهك :

 

  • حداكثر مقاومت و دوام خاكهاي تثبيت شده با آهك بستگي به نحوه عمل آوردن آنها دارد.

 

 عوامل موثر در عمل آوردن خاکهای تثبیت شده با آهک :

 

  • درجه حرارت، رطوبت و زمان، دماي در حدود 4 تا 10 درجه سانتيگراد و رطوبت بهينه از شرايط مساعدي براي عمل آمدن مصالح تثبيت شده آهك است. براي عمل آوردن مصالح تثبيت شده با آهك بعد از تكميل عمليات كوبيد لايه مي توان با پخش 5/0 تا 1 ليتر قير محلول و يا قير امولسيون از خشك شدن آن جلوگيري نمود و يا با آبپاشي سطح آن را مرطوب نگهداشت.

  • كنترل سطح تمام شده :

  • سطح تمام شده لايه تثبيت شده با آهك تا قبل از اجراي عمليات قشر روي آن بايد مرطوب نگه داشته شود و از عبور و مرور وسايل نقليه بر روي آن جلوگيري شود. درصورتيكه لايه تثبيت شده بايد الزاما براي مدتي زير ترافيك قرار گيرد بايد با يك لايه از قير محلول و يا امولسيون قير پوشش داده شود و از تردد بر روي سطح اندود شده تا سه روز جلوگيري شود. مقدار قير اندود براي پوشش خاك تثبيت شده برابر 7/0 كيلوگرم در هر متر مربع مي باشد.

 

شرکت فنی مهندسی عمران گستر تمدن

طراح

تولید کننده ورق و گلمیخ عرشه فولادی

اجرای سقف عرشه فولادی