تراكم پذيري خاك‌هاي سست تثبيت شده با سيمان

Compressibility of Cement Treated Soft Soils

سيمان براي اصلاح خاكهاي با مقاومت كم و تراكم پذيري بالا كاربرد دارد. افزودن سيمان باعث ايجاد نوعي ساختار شكننده در خاك مي­گردد. رفتار تنش- تغيير شكل و به تبع آن گسيختگي حجمي خاكهاي سيماني شده با خاك معمولي متفاوت مي­باشد. در اين پژوهش رفتار تنش- تخلخل خاك هاي سيمانه شده مصنوعي توسط سيمان مورد بررسي قرار گرفته است. تمركز اين تحقيق بيشتر بر روي تأثير سيمان بر كيفيت رفتار تنش- تخلخل خاك بوده است. جهت ايجاد خاك سست سيمانه شده، خاك مورد مطالعه از تركيب ماسه، سيلت و رس با ذرات پلي استايرن و درصد­هاي مختلف سيمان در رطوبت­ هايي بيشتر از حد رواني تا حدود دو برابر آن با درصدهاي مشخصي تهيه شده است. با استفاده از دستگاه ادئومتر، نمودار تنش- تخلخل استخراج و با مقايسه آن­ها با نتايج به دست آمده روي نمونه­ هاي خرد شده، تأثير اثر سيمانه شدن تعيين گشته است. بر اساس نتايج آزمايش، مدلي براي تقريب­ سازي رفتار خاكهاي سست سيمانه شده ارائه شده است. اين مدل بر اساس روابط لگاريتمي موجود و با توجه به تئوري مفهوم حالات به هم خوردگي پيشنهاد شده كه تأثير ساختار خاك با استفاده از 4 پارامتر جديد در آن معرفي شده است. نتايج مدل ارائه شده با نتايج آزمايشگاهي انجام شده در اين تحقيق و همچنين با نتايج منتشر شده در منابع مختلف مقايسه شده است. مقايسه نتايج مدل ارائه شده با نتايج آزمايشگاهي نشان ميدهد كه اين مدل مي­تواند رفتار خاكهاي سيمانه مصنوعي و طبيعي را به خوبي بيان كند.

Cement treatment produces bonding strength between soils particles that makes their behavior different from the behavior of reconstructed soils without structure. Soft cemented soils show a great change in their void ratio after virgin yielding as the result of destruction of their cemented structure. In this paper the compressibility of soft cemented soils was investigated in the laboratory. In order to obtain highly compressible cemented soil specimens, an artificially soil was produced mixing clay, silt and sand with cement and polystyrene granules with water content more than liquid limit. All the tests carried out on oven dried specimens at similar conditions such as temperature, stress level and loading rate in oedometer apparatus. Based on the experimental results a pressure-void ratio relationship was proposed for cement treated soft soils. The proposed model employs a variable slope for compression curve in ln(e)-ln(p’) space. The performance of the proposed model was also verified for compression of naturally cemented soils using the data available in the literature.