تثبیت شیمیایی خاکهای گچ دار با استفاده از آهک و مقایسه نتایج روش اختلاط معمولی با دو مرحله ای

نقش آهک در تثبیت و پایداری خاکهای ریزدانه از زمانهای بسیار قدیم شناخته شده است. اما در بسیاری از پروژه های انجام شده در دو دهه گذشته بعلت حضور سولفاتهای قابل حل در خاک، استفاده از آهک نه تنها موثر واقع نشده بلکه با ایجاد تورم، بالا زدگی و کاهش مقاومت خاک خسارات زیادی رسانده است.آنچه در این تحقیق انجام گرفت استفاده از یک خاک رسی با پلاستیسیته پائین ‏‎(cl)‎‏ و اختلاط آن با در صدهای مختلف گچ (ژیپس) به عنوان منبع سولفات و تثبیت آنها با درصدهای متفاوت آهک شکفته با دو روش اختلاط معمولی و دو مرحله ای (دوبل) می باشد. سپس آزمایشهای تورم و ‏‎cbr‎‏ بر روی آنها انجام و تاثیر سولفات و روش اختلاط مورد بررسی قرار گرفت.روش آزمایش به این صورت بود که 4 نمونه با درصدهای متفاوت ژیپس، 12 نمونه با درصدهای متفاوت ژیپس و آهک به روش معمولی و 12 نمونه با درصدهای متفاوت ژیپس و آهک به روش اختلاط دوبل تهیه و برای هر کدام رطوبت بهینه بر اساس آزماش تراکم استاندارد پروکتور بدست آمد. نمونه های ذکر شده بر اساس استاندارد ‏‎astm d-698-78‎‏ با میزان رطوبت بهینه (5/1%+-) آمده شده و سپس نمونه های بدون آهک به مدت 4 روز و بقیه نمونه ها بمدت 28 روز در دمای 14 تا 16 درجه سانتیگراد داخل حوضچه اشباع عمل آوری شدند. در مدت عمل آوری میزان تورم اندازه گیری و سپس آزمایش ‏‎cbr‎‏ بر روی آنها انجام گرفت.برای تهیه نمونه های به روش دوبل در ابتدا میزان تعیین شده خاک و ژیپس و 50 درصد وزنی از آهک با میزان رطوبت بهینه ترکیب شده و به مدت یک هفته در کیسه های پلاستیکی در محیط آزمایشگاه نگهداری شدند. سپس 50 درصد باقیمانده آهک به آنها افزوده شد. جهت جبران میزان رطوبت از دست رفته و تغییرات رطوبت بهینه به علت تاخیر زمان بین اختلاط و تراکم به میزان 5 درصد به رطوبت آنها افزوده و سپس متراکم شدند.نتایج حاصله نشان داد با وجود اینکه نمونه های بدون گچ در روش معمولی افزایش مقاومت و کاهش تورم بسیار خوبی داشته اند ولی حضور سولفات (گچ) باعث کاهش شدید مقاومت و افزایش چشمگیر تورم گردید. این افزایش تورم حتی به مراتب بیشتر از نمونه های اصلاح نشده بود. دلیل تورم ایجاد شده اندرکنش بین خاک رس، سولفات و آهک بوده که منجر به تشکیل کانی های متورم شونده ای از قبیل اترینگایت و تاماسایت شده است. این قبیل کانی ها در حضور رطوبت با جذب آب افزایش حجم زیادی نشان می دهند.اما نمونه های اصلاح شده به روش اختلاط دوبل گرچه در حالت بدون گچ، ‏‎cbr‎‏ کمتری نسبت به روش معمولی داشته اند ولی در حضور گچ ‏‎cbr‎‏ آنها نسبت به خاک اصلاح نشده افزایش پیدا کرده و مقاومت خاک به حدی رسیده که می توان از آن بعنوان لایه های اساس و زیراساس و روسازی ها استفاده کرد. در حالیکه میزان تورم آن نیز به مراتب نسبت به روش معمولی کاهش یافته است.همچنین نتایج نشان میدهند که وجود گچ به تنهایی تاثیر قابل ملاحظه ای در تورم خاکهای رسی ندارد.