بررسي اثر الياف پلي‌پروپيلن بر مقاومت فشاري و كششي خاك آلي تثبيت شده با آهك و بيوپليمر زانتان‌گام

Investigation of the effect of Polypropylene Fibers on compression strength and tensile strength of organic soil stabilized with lime and Xanthan-Gum bio-polymer

حضور مواد آلي در خاك باعث كاهش مقاومت فشاري و برشي خاك شده و مشكلات مربوط به نشست هاي تحكيمي اوليه و ثانويه را به شدت افزايش مي دهد. استفاده از روش تثبيت و تسليح دو راهكار معمول براي بهبود پارامترهاي مقاومتي خاك براي كاربرد در پروژه‌هاي عمراني است. در اين پژوهش اثر الياف ضايعات نخ پلي‌پروپيلن بر خاك تثبيت شده بررسي شد. بدين منظور از آهك و بيوپليمر زانتان‌گام به عنوان ماده تثبيت كننده و از الياف ضايعات نخ پلي‌پروپيلن براي مسلح‌سازي خاك استفاده شده‌است. براي انجام آزمايش‌ها از 1 و 3 درصد وزني آهك، 1 و 1/5 درصد وزني بيوپليمر زانتان‌گام و 0/5 درصد وزني الياف پلي پروپيلن استفاده شد. براي بررسي اثر اين مواد بر مقاومت خاك آزمايش مقاومت فشاري تك‌محوري و كشش غيرمستقيم انجام شد. زمان عمل‌آوري نمونه‌ها 7 و 21 روز در نظر گرفته شده‌است. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه افزودن آهك، بيوپليمر زانتان‌گام و الياف پلي‌‌پروپيلن مقاومت فشاري را افزايش داده‌است. افزايش زمان عمل‌آوري مقاومت خاك تثبيت شده با آهك و بيوپليمر را افزايش داده و افزودن الياف شكل‌پذيري خاك را نيز بهبود بخشيده است. بيشترين مقاومت كششي در نمونه تثبيت شده با بيوپليمر زانتان‌گام مشاهده شد و در يك درصد آهك افزودن الياف مقاومت كششي را نيز افزايش داده‌است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد، جايگزين كردن زانتان گام به جاي آهك بصورت قابل توجهي موجب افزايش و بهبود پارامترهاي مقاومتي خاك شده و با توجه به اينكه اين ماده دوستدار محيط زيست مي باشد، مي تواند جايگزين مناسبي به جاي آهك باشد.

The presence of organic matter in soil reduces its compressive and shear strength. It is, therefore, not suitable for construction projects. Soil strength can be enhanced by various methods. Stabilization and reinforcement are two common ways of improving soil strength parameters. In this study, the effect of polypropylene fibers on stabilized soil was investigated. For this purpose, lime and xanthan gum biopolymer were used as stabilizers, and soil was reinforced with polypropylene fibers. The experiments were performed using 1 and 3% lime, 1 and 1.5% xanthan gum biopolymer and 0.5% polypropylene fibers (by dry weight). To investigate the effect of these materials on soil strength, uniaxial compression strength and indirect tensile strength tests were conducted. The processing time of the samples was 7 and 21 days. The results showed that the addition of lime, xanthan gum biopolymer and polypropylene fibers can increase the compression strength of soil. Increasing the processing time can also increase the strength of stabilized soil, and addition of fibers leads to the improvement of soil ductility. The maximum tensile strength was observed in the sample stabilized with xanthan gum biopolymer. In the soil sample with 1% lime, the addition of fibers could increase the soil tensile strength. The results suggest that soil strength parameters can considerably be improved if xanthan gum is replaced with lime. In addition, this material is environment-friendly.