تاثیر دمای عمل آوری و نانوذرات سیلیکا بر خصوصیات مهندسی خاک تورمی اصلاح شده با آهک

در پژوهش حاضر بطور همزمان تاثیر دمای عمل آوری و افزودن نانوذرات سیلیکا (NS) بر عملکرد آهک در اصلاح خصوصیات مهندسی خاک تورمی از طریق انجام آزمایشهای مختلف بزرگ ساختاری و ریزساختاری تجزیه و تحلیل شد. نتایج بدست آمده نشان میدهد با کاهش دما (به ویژه دمای زیر C° 20 و در زمانهای نگهداری کمتر از 28 روز)، فعالیت پوزولانی و رشد ترکیبات سیمانی (مانند نانوساختارهای CSH و CAH) دچار اختلال شده و فرآیند اصلاح خاک بعد از افزودن آهک عمدتا ناشی از واکنشهای کوتاه مدت (تبادل کاتیونی و افزایش فشار اسمز) رخ میدهد. در این شرایط علاوه بر افزایش مقدار افزودنی لازم برای کنترل تورم، مشخص شد بهبود سایر پارامترهای ژئومکانیکی خاک (ازجمله ظرفیت باربری و پتانسیل نشست پذیری) بسیار اندک میباشد. از طرفی، نتایج بیانگر آنست که در حضور ترکیب آهک-نانوذرات سیلیکا (LNS) اثر نامطلوب افت دما بر مشخصات مهندسی نمونه ها کاهش یافته و بر خلاف محدودیت عملکرد آهک، مقاومت فشاری نمونه های اصلاح شده با LNS متناسب با افزایش ماده افزودنی روند کاملا صعودی دارد. بر اساس طیفهای پراش اشعه ایکس و تصاویر SEM، علت حساسیت کمتر نمونه های حاوی LNS به دما و زمان نگهداری و رفتار بهتر در مقایسه با آهک تنها، به دلیل انجام سریعتر و بیشتر واکنشهای پوزولانی و افزایش تراکم ساختار ارزیابی شد. بر پایه نتایج این مطالعه، استفاده از LNS (به خصوص در هوای سرد و زمانهای محدود عمل آوری) ضمن شدت بخشی تاثیر آهک، مصرف افزودنی را تا 50 درصد کاهش خواهد داد.