تاثیر نانو مواد پوزولانی در نشست یک‌بعدی ماسه یکنواخت سیمانی‌شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی گروه مهندسی عمران، دانشگاه گیلان

چکیده

یکی از مهمترین اهداف در تثبیت خاک‌های ماسه‌ای افزایش سختی است. سیمانی‌کردن از طریق اختلاط و یا تزریق، از روش‌های رایج تثبیت ماسه‌ها به‌شمار می‌رود. از سوی دیگر با توجه به بهره‌گیری از فناوری نانو در تثبیت خاک‌ها، افزودن مواد نانو نیز مورد توجه محقیق و مهندسین قرار گرفته است. در این مطالعه تاثیر افزودن مواد نانوی دارای خواص پوزولانی بر تغییرات سختی ماسه‌های یکنواخت سیمانی‌شده مورد بحث قرار گرفته است. بدین منظور درصدهای مختلف دو ماده نانو سیلیس و نانو اکسید آلومینیوم (حداکثر 2/1 درصد)، با ماسه یکنواخت و همچنین ماسه دارای 3 و 6 درصد سیمان مخلوط گردیده و نشست یک‌بعدی نمونه‌های متراکم شده، تحت بارگذاری قائم بررسی شده است. نتایج آزمایش‌ها و بررسی تصاویر اسکن میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که در نمونه‌های سیمانی‌شده، افزودن ماده نانو علاوه‌بر پر نمودن بخشی از منافذ ریز توسط مواد نانو، به‌دلیل دارا بودن خاصیت پوزولانی و سطح ویژه بالا می‌توانند با مصرف هیدروکسید‌کلسیم موجود در خمیر سیمان و تولید C-S-H مکمل، سبب افزایش بخش سخت خمیر شده و به‌طور موثری سختی محصور‌شده خاک را افزایش دهد. در نتیجه مقدار کمی از این نوع مواد می‌تواند نقش قابل ملاحظه‌ای در کاهش تغییرشکل قائم خاک تثبیت شده داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of pozzolanic nanomaterials on one-dimensional settlement of cemented uniform sand

نویسنده [English]

  • Hadi Ahmadi
Department of civil engineering, University of Guilan
چکیده [English]

One of the most important aims in stabilization of sandy soils is to increase the normal stiffness. Cementation through mixing or grouting is a common method for treatment of sands. However, due to the use of nanotechnology in stabilization of soils, the addition of nanoscale materials has also attracted the attention of researchers and engineers. In this study, the effect of adding nano-materials with pozzolanic properties on the stiffness of cemented and uncemented uniform sand is discussed. For this purpose, different percentages of nano-silica and nano-alumina (up to 1.2%) were mixed with uniform sand, as well as sand with 3 and 6% cement, and one-dimensional settlement of compacted samples was examined under vertical loading using the oedometer device. The results of experiments and the scanning of electron microscopy images showed that addition of nano additives, in addition to filling a portion of nano pores with nanoscale materials, can be increased the hardened phase of cement paste by consuming calcium hydroxide and producing more CSH gel due to the pozzolanic property and the high specific surface area. It therefore effectively increases the unconfined stiffness of soil. As a result, a small amount of this type of material can play a significant role in reducing the vertical deformation of the stabilized soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cemented sand
  • Nano additive
  • Confined stiffness
  • hydration
  • One-dimensional settlement