مدول برشي كرنش كوچك ماسه هاي تزريق شده با دوغاب زئوليت-سيمان

Small strain shear modulus of sands grouted with zeolite-cement suspension

توليد سيمان يكي از مهمترين منابع انتشار گاز دي اكسيد كربن در جهان است و انرژي زيادي نيز مصرف مي كند. بنابراين، جايگزين نمودن بخشي از آن با مصالح ارزان تر و مطلوب محيط زيست از قبيل زئوليت از اهميت بالايي برخوردار است. مدول برشي كرنش كوچك (G0) خاك پارامتري مهم در بسياري از زمينه هاي مهندسي ژئوتكنيك مي باشد. در اين تحقيق، يك سري آزمايش المان خمشي بر روي نمونه هاي ماسه ي تزريق شده با دوغاب زئوليت-سيمان انجام شد تا اثر سمانتاسيون بر G0 ماسه هاي تزريق شده مورد بررسي قرار گيرد. نتايج نشان داد كه G0 نمونه هاي تزريق شده با افزايش مقدار جايگزيني سيمان با زئوليت (Z) تا 30% زياد مي شود. پس از اين مقدار (Z30)، افزايش در ميزان زئوليت سبب كاهش G0 مي شود. همچنين، در همه ي نسبت هاي آب به مصالح سيماني (W/CM) و Z در دوغاب، با افزايش اندازه ي ذرات ماسه، G0 كاهش مي يابد. مقدار G0 متناظر با Z30 در ماسه يD11 (كوچك ترين ذرات) تزريق شده با دوغاب حاوي نسبت آب به مصالح سيماني 5 ،3 و 7 به ترتيب 16/7 ،21/7 و 12/5 برابر ماسه ي خالص شده است. كمترين G0، در نمونه هاي تزريق شده با دوغاب حاوي Z90 و W/CM برابر با 7 مشاهده شده است كه اين مقدار براي ماسه هايD11 D1، وD2 به ترتيب 1/2 ،2/16 و 1/19 برابر G0 ماسه ي متناظر در حالت تثبيت نشده است. با جايگزيني 50-%60 سيمان با زئوليت در دوغاب تزريق، كاهش نسبي در G0 نمونه هاي تزريق شده با سيمان تنها ايجاد نمي شود. بنابراين، از نظر اقتصادي و زيست محيطي، جايگزين نمودن اين مقدار سيمان با زئوليت حائز اهميت مي باشد.

Cement production is one of the most important sources of CO2 emission in the world and an energetically demanding process. Therefore, the replacement of a part of it with cheaper and environmentally friendly materials such as zeolite is of great importance. Small strain shear modulus (G0) of soil is an important parameter in many aspects of geotechnical engineering. In the present study, a series of bender element tests on loose sandy soils grouted with zeolite and cement was conducted to investigate the effects of cementation on the G0 of them. The results showed that the G0 of grouted samples increased with an increase in zeolite content up to 30%. After this (Z30), any increase in the zeolite content reduced the G0. Also, in all W/CM and Z, the G0, decreased with increase in the sand grain size. The G0 corresponding to Z30 for D11 sand (the smallest particles) samples grouted with suspension having W/CM of 3, 5 and 7 is, respectively, 21.7, 16.7 and 12.5 times that of pore sand. The minimum G0 is observed in samples grouted with Z90 and W/CM of 7, which is 2.16, 1.2 and 1.19 times the G0 of corresponding unstabilized sands for D11, D1 and D2 sands, respectively. By replacing 50-60% cement with zeolite in the grouting suspension, no reduction in the G0 of the grouted specimens compared to specimens grouted with cement is achieved. Therefore, from an economic and environmental point of view the replacing this amount of cement with zeolite is important.