مطالعه تأثیر ژئوپلیمر بر پایه خاکستر پوسته برنج در تثبیت خاک ماسه‌ای

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته ،کرمان، ایران

2 گروه مهندسی زلزله و ؤئوتکنیک ، دانشکده مهندسی عمران و نقشه‌برداری، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه باهنرکرمان، کرمان ، ایران

چکیده

به‌طور مرسوم برای افزایش پارامتر‌های مقاومتی خاک از افزودنی‌های صنعتی همچون سیمان استفاده می‌گردد که به دلیل آثار مخرب سیمان بر روی محیط‌زیست، از ژئوپلیمر جهت تثبیت خاک استفاده می‌شود. در این مطالعه از ژئوپلیمر بر پایه پوزولان مصنوعی خاکستر پوستۀ برنج و باطله معدن سنگ‌آهن و دو نوع فعال‌کننده قلیایی پسماند کاربید کلسیم و سدیم هیدروکسید برای تثبیت خاک ماسه‌ای استفاده شده است. جهت بررسی تأثیر مواد، آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده و مقاومت کششی غیرمستقیم که معیار اصلی مقایسه نمونه‌ها بوده‌اند، انجام شده است. از طرفی جهت بررسی ریزساختاری خاک تثبیت شده، آنالیز XRD و SEM انجام شده است. نتایج نشان می‌دهند که با استفاده از این ژئوپلیمر، مقاومت فشاری محدود نشده نمونه‌ها افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته است و همچنین استفاده از فعال‌کننده قلیایی سدیم هیدروکسید نشان می‌دهد که برای تشکیل ژل‌های آلومینوسیلیکات در ترکیبات ژئوپلیمر مؤثرتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of The Effect of rice husk ash Based Geopolymer on Sandy Soil Stabilization

نویسندگان [English]

  • Vahid Toufigh 1
  • farshid riahi dehkordi 2
  • mohammad mohsen toufigh 3
1 Graduate University of Advanced Technology,kerman , iran
2 Department of Earthquake and Geotechnical Engineering, Faculty of Civil and Surveying Engineering, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
3 Faculty of civil engineering , Bahonar University of Kerman, Kerman , Iran.
چکیده [English]

Portland cement is one of the most common materials for improving the mechanical properties of soils; while, it has many detrimental effects on the environment. Cement production releases millions of tons of carbon dioxide gas (CO2) to the air and uses millions of tons of raw material such as clay and limestone. For this purpose, geotechnical engineers are looking for using a new friendly environment material instead of cement. Geopolymers are new alternative stabilizers, which they have some advantage such as high resistance, long durability, and low cost. Two materials needed to prepare a geopolymer matrix are any materials that have silicate and aluminum oxide and alkaline activators. In this study, a geopolymer based on rice husk ash and iron ore tailings (IOT) are used for stabilizing sandy soil. Two types of alkaline activators are used, 1) Type I sodium hydroxide and 2) Type II carbide calcium residue. Various parameters such as type of material consumed, percentage of compound composition, type of alkaline activator, and processing time are considered as influencing factors on the behavior of the stabilized specimens. Unconfined compression tests and splitting tensile strength tests are used to evaluate the effect of these parameters on the mechanical behavior of the specimens. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis are performed to investigate the microstructures of the stabilized soil. The results show that adding the optimum amount of additives and handling the specimens under ambient conditions, the unconfined compressive strength of specimens increased. The optimum percentage is a combination of 10 percent of rice husk ash and 24 percent of iron ore tailings for activator I and 18 percent of iron ore tailings for activator II. The use of type I activator also indicates that it is highly effective for the formation of aluminosilicate gels in geopolymer compounds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stabilization
  • Rice husk ash
  • Iron ore tailings
  • Cement
  • Geopolymer