پایان نامه تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رسي

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد عمران 

گرایش : مکانیک خاک و پی 

عنوان :  تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رسي       


دانشکده مهندسي

گروه مهندسي عمران

 پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته مهندسي عمران گرايش مکانيک خاک و پي

 عنوان:

تأثير تثبيت با آهک و سرباره فولادسازي ذوب آهن اصفهان (BOS) بر دوام خاک رسي و خاک رس آلوده به مواد شيميايي

­استاد راهنما:

دکتر مسعود مکارچيان

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

3....................................................................................................................... کليات

5...................................................................................................................  اهداف پايان‌نامه

6..................................................................................................  معرفي فصل‌هاي پايان‌نامه

 فصل دوم: تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

9............................................................................................................................  مقدمه

11.................................................................................................................  کاني‌هاي رس

11..................................................................................................... ترکيب و ساختمان کاني‌هاي رس

13................................................................................................................... کائولينيت

14.................................................................................................................... ايليت

15.........................................................................................................  مونت موريلونيت

16...................................................................................................  ويژگي‌هاي کاني‌هاي رس

16........................................................................................................ ظرفيت تبادل کاتيوني

16..................................................................................................................تثبيت خاک

17...............................................................................................................  اهداف تثبيت

18................................................................................................... تثبيت خاک با آهک

23.............................................................................................خاک‌هاي مناسب جهت تثبيت با آهک

24........................................... ويژگي‌هاي خاک تثبيت شده با آهک در مقايسه با خاک تثبيت نشده

24................................................................................. تعيين درصد آهک مناسب

26........................................................................................  روش اشتو

26...................................................................................استفاده از آزمايش

27...................................................................... استفاده از آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

28...................................................................................................... استفاده از روش نشانه خميري

28............................................................................................................... pH2- روش

29................................................................................- واکنش‌هاي شيميايي بين خاک و آهک

29..................................................................................................................... تبادل يوني

30............................................................................................واکنش‌هاي پوزولاني

31..................................................................................... واکنش‌ کربناسيون

32........................................................................................  تأثير آهک بر مشخصات خاک

33.......................................................................................تأثير آهک بر هدايت الکتريکي

34..................................................................................................... خاک pH2- تأثير ميزان آهک بر

35........................................................................................... تأثير ميزان آهک بر نفوذپذيري خاک

36........................................................................................................... تأثير آهک بر حدود اتربرگ

36..............................................................................................  تأثير آهک بر وزن مخصوص خشک

37...................................................................................................تأثير آهک بر روي مقاومت خاک

38.....................................................................................................مرور کلي بر پژوهش‌هاي انجام شده

43............................................................................................. تأثير سولفات بر واکنش‌هاي خاک و آهک

43........................................................................................................... مقدمه

53......................................................................................................تأثير سولفات بر حدود اتربرگ

55.....................................................................................................  تأثير سولفات بر خصوصيات تراکم

57............................................................................... بررسي اثر سولفات‌ها بر خاک‌هاي تثبيت شده

60..............................................................................................................................تورم ناشي از سولفات

62..........................................................................................................................................اترينگايت

63.....................................................................................................مکانيزم تورم ناشي از اترينگايت

64......................................................................................... روش‌هاي کاهش اثرات نامطلوب سولفات‌ها

65........................................................................................روش دو مرحله‌اي اختلاط خاک و آهک

67.............................................................................................................................روش عمل‌آوري

67......................................................................................  استفاده از تثبيت کننده‌هاي بدون کلسيم

68................................................................................................. استفاده از ژئوتکستايل – ژئوگريد

68...............................................................................................جايگزيني با سرباره کوره ذوب آهن

71.........................................................................................................................خلاصه و نتيجه‌گيري

 فصل سوم: دوام خاک در برابر يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي

75.............................................................................................................................تورم در اثر يخبندان

76.............................................................................................اثرات منفي يخبندان بر روسازي راه‌ها

76......................................................................عوامل اساسي براي متورم شدن روسازي در اثر يخبندان

76...........................................................................................................راهکارهاي جلوگيري از يخبندان

77.....................................................................................................خاک‌هاي حساس در برابر يخ‌زدگي

80...................................................................................................................مروري بر مطالعات گذشته

96..........................................................................................................................خلاصه و نتيجه‌گيري

 فصل چهارم: مصالح و روش‌هاي آزمايش

99...............................................................................................................مقدمه

100......................................................................................................  مصالح به کار برده شده در تحقيق

100........................................................................................................................... آزمايش دانه‌بندي

101..................................................................................................................... دانه‌بندي کائولينيت

101............................................................................................. آزمايش تعيين درصد رطوبت خاک

101............................................................................................................... آزمايش تعيين چگالي

102............................................................................................................... آزمايش حد رواني و خميري

102....................................................................... آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده (تک‌محوري)

104............................................................................................. ابعاد نمونه

104........................................................................................ تهيه و ساخت نمونه

104........................................ تهيه خاک آلوده به مواد شيميايي (سولفات سديم و منيزيم)

106..........................................................................ساخت نمونه‌‌‌ها جهت آزمايش تک‌محوري

108...................................... نمونه‌هاي به کار برده شده در آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

109...................................................................................................... آزمايش يخ زدن و آب شدن

111.............................................................................................................آزمايش تر و خشک شدگي

112........................................................................................................ترکيب نمونه‌هاي مورد آزمايش

114....................................................................................................................خلاصه

 فصل پنجم: نتايج آزمايش‌ها و تحليل نتايج

117...................................................................................................................مقدمه

118..................................................................................................... نتايج آزمايش‌هاي اوليه خاک رس

118..............................................................................................دانه‌بندي خاک رس کائولينيت

118........................................................................................خواص مهندسي خاک رس

119........................................................................................کاني‌شناسي مصالح مصرفي

119......................................................................................خاک رس کائولينيت

119....................................................................................................آهک

120................................................................................................. سرباره

120.................................................................................... ترکيب نمونه‌هاي مورد آزمايش

122............................................................... نتايج آزمايش مقاومت فشاري محدود نشده

122...............................................نتايج آزمايش‌ها پس از اعمال سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن

122.........................................................................................خاک بدون آلودگي

127...................................................................................خاک آلوده به سولفات سديم

130...............................................................................خاک آلوده به سولفات منيزيم

133........................ مقاومت فشاري محدود نشده پس از اعمال سيکل‌هاي تر و خشک شدگي

133.................................................................................................خاک بدون آلودگي

136........................................................................................ خاک آلوده به سولفات سديم

140............................................................................... خاک آلوده به سولفات منيزيم

143.................................مقايسه آزمايش‌هاي دوام دراثر آلودگي به سولفات سديم و منيزيم

143...............................................................مقايسه حالت‌هاي مختلف يخ زدن و آب شدن

145..................................................................مقايسه حالت‌هاي مختلف تر و خشک شدگي

147.........................................................................................مقايسه پارامتر دوام

152.......مقايسه مدول الاستيسيته در خاک آلوده و خاک بدون آلودگي تحت تاثير آزمايش‌هاي دوام

155....................................................................مقايسه نسبت بهبود مقاومت خاک

156.......................................................................خلاصه و نتيجه‌گيري

فصل ششم: نتيجه­گيري و پيشنهادها

160...............................................................................مقدمه

160...................................................................نتايج

161......................................................................... پيشنهادها

165................................................................. مراجع

کليات

خاک‌هاي رسي از نظر ظرفيت باربري و نشست، همواره در گروه خاک‌هاي مسأله‌دار‌ هستند و معمولاً سازه‌هايي که بر روي اين نوع خاک‌ها بنا مي‌شوند، بايد تمهيدات ويژه‌اي در مورد آن‌ها در نظر گرفته شود. به‌طور کلي روش‌هاي مختلفي براي اصلاح خصوصيات اينگونه خاک‌ها ارائه شده است، يکي از اين روش‌ها جهت اصلاح اينگونه خاک‌ها، به‌منظور افزايش ظرفيت باربري و کاهش تورم آن‌ها روش تثبيت است. با توجه به گستردگي خاک‌هاي ريزدانه و اجبار در اجراي بسياري از پروژه‌ها بر روي اينگونه خاک‌ها، اهميت تثبيت خاک‌هاي ريزدانه به‌ويژه خاک‌هاي رسي روشن مي‌شود. تثبيت خاک براي بهبود خصوصيات مهندسي خاک‌هاي نامرغوب، در احداث سازه‌هاي مهندسي عمران مثل راه‌ها، فرودگاه‌ها، خاکريزها، سدها و پي‌هاي کم عمق به‌کار مي‌رود. از آنجا که رشد سريع صنعت منجر به توليد مقادير زيادي مواد زائد شده است بيشتر اين مواد استفاده مهمي ندارند و سبب مشکلات زيست‌محيطي مي‌شوند. در بعضي موارد اين مواد زائد داراي پتانسيل بالايي هستند و مي‌توانند به‌عنوان ماده اوليه در صنايع ساخت سيمان و يا صنايع ديگر مفيد واقع شوند. استفاده از مواد زائد نه تنها سبب کاهش مشکلات زيست‌محيطي مي‌شود؛ بلکه به حفظ منابع طبيعي مانند آهک و سنگدانه نيز کمک مي‌کند. سرباره فولادسازي داراي خواص مکانيکي مطلوبي به‌عنوان مصالح دانه‌اي است، که شامل مقاومت خوب در برابر فرسايش و ظرفيت باربري مناسب است. از سرباره به‌عنوان مصالح دانه‌اي در خاکريزها، شانه‌هاي خاکي بزرگراه‌ها، آسفالت پياده‌روها، بزرگراه‌ها و سازه‌هاي هيدروليکي استفاده مي‌شود. تورم خاک‌‌هاي رسي از موضوعات مهمي است که مورد توجه بسياري از محققين قرار دارد. تورم در خاک رس مي‌تواند به علل مختلف رخ دهد، يکي از اين موارد، اثر مخرب وجود سولفات در خاک تثبيت شده با آهک است. جايگزيني آهک با سرباره سبب کاهش مقدار آهک آزاد و کاهش مقدار pH مي‌شود. بنابراين با افزايش نسبت سرباره به آهک حتي در غلظت‌هاي زياد سولفات، تورم کاهش مي‌يابد. درنواحي سردسير، خاک‌ها در معرض سيکل يخ زدن و آب شدن هستند. اين سيکل يخ زدن و آب شدن، تغييرات مهمي بر خواص ژئوتکنيکي ايجاد مي‌کند. خاک‌هاي ريزدانه تحت تأثير سيکل يخ زدن و آب شدن دچار تغييراتي در حجم، مقاومت و فشردگي‌پذيري، چگالي، ميزان آب يخ نزده و ظرفيت باربري در ريز ساختار مي‌شوند. صدمات ناشي از يخ زدن و آب شدن يکي از مشکلات اساسي براي خاک‌هاي ريزدانه محسوب مي‌شود. مقاومت و دوام توسط سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن کاهش مي‌يابد. ترک‌ها و شکاف‌هاي ايجاد شده رايج‌ترين صدمات ناشي از يخ زدن و آب شدن محسوب مي‌شود. لذا تورم ناشي از يخبندان و تورم ناشي از حضور سولفات در خاک‌هاي ريزدانه تثبيت شده با آهک امر مهمي در پروژه‌هاي عمراني محسوب مي‌شود که لزوم تحقيقات بيشتر در اين زمينه در پروژه‌هاي عمراني احساس مي‌شود.

1-2- اهداف پايان‌نامه

خاک‌هاي ريزدانه رس‌دار همواره باعث ايجاد مشکل در پروژه‌هاي عمراني شده‌اند، يکي از روش‌هاي بهبود خواص خاک‌هاي مسأله‌دار، استفاده از آهک به‌منظور تثبيت خاک است، در صورتي که خاک حاوي يون سولفات باشد يا خاک تثبيت شده در معرض آب سولفاته قرار گيرد، حضور آهک نه‌تنها باعث کاهش تورم لايه تثبيت شده نمي‌شود، بلکه نتيجه عکس داده و سبب افزايش تورم مي‌گردد. اين پديده به علت انجام واکنش‌هاي شيميايي بين کاني‌هاي رس، آهک و سولفات است که منجر به تشکيل کاني‌هاي اترينگايت و تاماسايت شده و اين کاني‌ها با جذب آب به‌شدت متورم مي‌شوند. اخيراً ترکيبات شيميايي جديدي براي تثبيت خاک‌هاي رسي مورد استفاده قرار گرفته است که در اين ميان استفاده از سرباره فولادسازي ( [1](BOSدر افزايش مقاومت خاک رس، روش جديدي محسوب مي‌شود، از آنجا که خاک‌ها‌‌‌‌ از دانه‌‌‌‌‌‌‌ها و کاني‌‌هاي رس تشکيل شده‌اند، در مقابل پديده يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدن‌هاي متوالي دچار مشکل مي‌شوند و در مناطق سردسير، عمق يخ‌بندان ممکن است به خاک لايه بستر راه‌ها نيز برسد که در نهايت منجر به کاهش مقاومت و ظرفيت باربري خاک به علت افزايش رطوبت ناشي از آب شدن يخ مي‌شود، در اين تحقيق تاثير سرباره فولاد ‌ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رس، در دو حالت بدون آلودگي و آلوده به مواد شيميايي (سولفات سديم و منيزيم) به کمک آزمايش تک‌محوري مورد بررسي قرار گرفته است. به‌طور کلي درزمينه استفاده از (BOS) در تثبيت خاک‌هاي رسي تحقيقات کمي انجام شده است، از آنجا که سرباره ماده زائدي در طبيعت به‌حساب مي‌آيد استفاده از اين مواد زائد (­در بهبود خواص خاک­) از نظر اقتصادي و جنبه‌هاي زيست‌محيطي مي‌تواند از اهميت خاصي برخوردار باشد. اين پايان‌نامه در ادامه تحقيقات پايان‌نامه‌هاي قبلي دانشکده مهندسي دانشگاه بوعلي­سينا توسط اکرمي (1385)، نادري (1388)، نجاتي (1389) و صفا (1392) انجام شده‌است.

1-3- معرفي فصل‌هاي پايان‌نامه

فصل‌هاي موجود در اين پايان‌نامه به شرح زير است:

  • فصل اول: مقدمه
  • فصل دوم: تثبيت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازي و اثر سولفات بر خاک رس تثبيت شده با آهک

در اين فصل پس از معرفي کلي خاک رس، تاثير آهک و سرباره در تثبيت خاک بررسي شده است. سپس تأثير سولفات بر مقاومت و دوام خاک رس مورد بررسي قرار گرفته است. .

  • فصل سوم: دوام خاک در برابر يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي

دراين فصل تأثير سيکل‌هاي يخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي بر مقاومت و دوام خاک بررسي شده‌است.

  • فصل چهارم: مصالح و روش‌هاي آزمايش

در اين فصل از پايان­نامه، مراحل و روند نمونه سازي و آزمايش‌هاي مربوطه شرح داده شده است..

  • فصل پنجم: نتايج آزمايش‌ها و تحليل نتايج

در اين فصل ابتدا نمودارهاي بدست آمده از نتايج آزمايش‌ها ارائه شده است سپس نتايج مورد تحليل قرار گرفته است.

  • فصل ششم: نتيجه­گيري و پيشنهاد­ها

در فصل ششم، نتايج کلي به صورت خلاصه جمع‌بندي شده است و همچنين پيشنهادهاي لازم جهت ادامه دادن مسير اين تحقيق و کار در زمينه­هاي بعدي آمده است.

فهرست مراجع

در انتها فهرست مراجع مورد استفاده در اين پايان­نامه اراﺋﻪ شده است.

تعداد صفحه :190

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:        ****       info@elmyar.net

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید