ارزیابی خصوصیات مکانیکی و ایمنی اساس تثبیت شده راه با ترکیب سرباره فعال شده قلیایی و نانوذرات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران

2 دانشگاه جامع امام حسین

چکیده

این پژوهش به بررسی تأثیر ترکیب سرباره قلیا-فعال و نانوسیلیس بر بهبود ویژگی‌های مکانیکی خاک با هدف افزایش ایمنی و تحکیم راه‌های خاکی پرداخته است. مطالعه حاضر با انجام آزمایش‌های تراکم و مقاومت فشاری تک‌محوری بر روی نمونه‌های خاک حاوی مقادیر مختلف سرباره (5 تا 30% وزن خشک خاک) و نانوسیلیس (0.5 تا 2% وزن خشک خاک) انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب بهینه 25% سرباره قلیا-فعال همراه با 2% نانوسیلیس بیشترین تأثیر را در بهبود ویژگی‌های خاک دارد.
بر اساس یافته‌ها، افزودن سرباره بهینه موجب افزایش 23% در وزن مخصوص خشک و 18% در رطوبت بهینه می‌شود، در حالی که نانوسیلیس با ایجاد ساختار متخلخل‌تر، انعطاف‌پذیری خاک را بهبود بخشیده و از ترک‌خوردگی جلوگیری می‌کند. از نظر مقاومتی، نمونه‌های حاوی ترکیب بهینه پس از 28 روز عمل‌آوری، افزایش مقاومتی معادل 56-57% نسبت به نمونه‌های شاهد نشان دادند.
مکانیسم اصلی بهبود عملکرد شامل واکنش‌های پوزولانی در بلندمدت و هیدراتاسیون در کوتاه‌مدت است که منجر به تشکیل ساختار متراکم و پایدار می‌شود. این روش نه تنها ایمنی راه‌های خاکی را با افزایش پایداری و ظرفیت باربری بهبود می‌بخشد، بلکه از نظر زیست‌محیطی نیز به دلیل استفاده از مواد بازیافتی (سرباره) و کاهش مصرف مصالح سنتی، گزینه‌ای پایدار محسوب می‌شود. کاربردهای عملی این روش شامل بهسازی راه‌های روستایی، کاهش هزینه‌های نگهداری تا 35% و افزایش عمر بهره‌برداری تا 60% می‌باشد. استفاده از ترکیب سرباره قلیا-فعال و نانوسیلیس می‌تواند به عنوان راهکاری اقتصادی و کارآمد و یک روش نوین دردر بهسازی راه‌های خاکی پروژه‌های عمرانی مناطق محروم مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها