افزايش متغيرهاي مقاومتي خاك‌هاي رس شرق اصفهان توسط فرايند ژئوپليمر ومسلح شده با الياف پلي‌پروپيلن و مقايسه آن با تثبيت خاك همراه سيمان

از آنجايي كه از خاك رس به نحوي گسترده در اكثر پروژه‌هاي عمراني، استفاده مي‌شود، موضوع بهسازي خاك‌هاي رسي داراي اهميت قابل توجهي است. هدف در اين پژوهش بهينه‌سازي متغيرهاي مؤثر بر خواص ژئوپليمرها و بهبود خواص مكانيكي آنها با استفاده از سرباره كوره بلند اصفهان بوده است. به اين منظور از روش طراحي آماري تاگوچي براي مدل كردن 3 متغير فرايند (سرباره كوره بلند، آب و عامل قليايي سديم هيدروكسيد) كه هر يك از آنها با 4 مقدار مختلف در طرح اختلاط استفاده شده‌اند، براي بهينه‌سازي مقاومت فشاري تك‌محوره ژئوپليمرها استفاده شد. 16 تركيب ژئوپليمري تعيين شده توسط نرم‌افزار ميني‌تب، آماده و مقاومت فشاري تك‌محوره آنها اندازه‌گيري شد. نتايج به‌دست‌ آمده توسط روش آناليز واريانس مدل‌سازي شده و بعد از آن اثرات متقابل 3 متغير ذكر شده بر مقاومت فشاري تك‌محوره ژئوپليمرها با استفاده از نمودارهاي دو بعدي بررسي شد. سپس بهينه‌سازي متغيرها صورت گرفت و مقادير پيشنهاد شده براي نمونه بهينه در دماهاي 25، 50 و 70 درجه سانتي‌گراد و زمان‌هاي 3، 7، 14و 28 روز عمل‌آوري مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج پيش‌بيني شده توسط مدل‌ها و نتايج حاصل از آزمايش‌ها، اعتبار مدل‌ها را تأييد كرد. همچنين در عكس‌هاي گرفته شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) شاهد كاهش تخلخل از زمان 7 تا 28 روزه خواهد بود كه نشان مي‌دهد استفاده از روش ژئوپليميريزاسيون نقش زيادي در تثبيت خاك‌هاي ضعيف رسي با پلاستيسيته پايين را دارد. همچنين تأثير الياف همراه با ژئوپليمر را براي مسلح كردن آن نيز مورد بررسي داده شد و در ادامه براي ارزيابي بهتر، مقايسه آن با تثبيت خاك با سيمان پرتلند صورت گرفت. نتايج حاكي از آن است كه در بهينه‌‌ترين تركيب ژئوپليمر مقاومت باربري خاك رس بيش از 3400 درصد افزايش داشته است. اين در حالي است كه الياف نيز همراه ژئوپليمر با درصد و طول بهينه (0/1 درصد وزني تركيب ژئوپليمر و طول 12 ميلي‌متر) توانسته مقاومت فشاري تك‌محوره خاك رس را نزديك به 4000 درصد افزايش دهد كه نشان‌دهنده تأثير بسيار خوب استفاده از الياف همراه با ژئوپليمر در اين پژوهش بوده است.