مقايسه تاثيرسيمان، آهك و نانوپليمر CBR PLUS در كاهش تورم خاك‌هاي رسي بستر روسازي‌ها

Comparison of the Effects of Cement, Lime and CBR PLUS on the Reduction of Swelling Potential of Clayey Soils

از مشكلات مربوط به خاك‌هاي رسي در بستر روسازي راه‌ها تورم آن‌ها در اثر جذب رطوبت است، كه باعث ناهمواري سطح روسازي و يا شكست آن مي‌شود. يكي از روش‌هاي برخورد با مشكل تورم خاك‌هاي رسي در راه‌سازي، تثبيت آن‌ها با مواد افزودني است. اين مقاله به بررسي تاثير سه نوع ماده افزودني بر تورم دو نوع خاك رس مي‌پردازد. افزودني‌هاي استفاده شده شامل دو نوع تثبيت‌كننده متعارف آهك و سيمان، و يك نوع تثبيت‌كننده غيرمتعارف نانوپليمر CBR PLUS است. اين مواد با درصدهاي مختلف به دو نوع خاك رس، كه يكي دامنه خميري كم و ديگري دامنه خميري زياد دارد، افزوده شد و حدود اتربرگ، و تورم خاك در زمان‌هاي مختلف از 2 تا 96 ساعت اندازه‌گيري شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه ماده CBR PLUS تاثير بيش‌تري در كاهش تورم خاك‌هاي با دامنه خميري زياد دارد و تورم را تا 15 برابر كاهش مي‌دهد، اما آهك و سيمان آن را 10 برابر كاهش مي‌دهند. در خاك رس با دامنه خميري كم تاثير سيمان در كاهش تورم بيش از آهك و CBR PLUS است. افزودن 7% سيمان تورم را 14برابر كاهش داده و همين مقدار آهك آن را تا 6 برابر كاهش مي‌دهد. هم‌چنين، در خاك‌هاي رسي با دامنه خميري كم و زياد، به‌ترتيب، سيمان و CBR PLUS دامنه خميري را بيش از دو ماده ديگر كاهش مي‌دهند

One of the major problems associated with the clayey soils is the swelling potential due to moisture absorption, which results in applying high pressure on the superstructures, and may cause failure or large deformation of the structures. Among the solutions to mitigate the swelling problem of clayey soils is their stabilization using additives. This study aims to compare the effects of three types of additives on the reduction of swelling potential of two types of clayey soils, with two different plasticity indexes. The additives used in this research include two traditional additives; namely, cement and lime, and one type of nontraditional stabilizer; namely, CBR PLUS nano polymer. These additives were added to the soils in different contents, and the Atterburg limits, and the swelling of the soils were measured at different times after addition of the additives. The results show that the CBR PLUS is more effective in reducing the swelling potential of the soil with high plasticity index, by which, the swelling was reduced by 1500%, while the addition of lime and cement reduced the swelling about 1000%. For the soil with low plasticity index, the cement is found to be more effective than the lime and CBR PLUS in reducing the swelling potential. The addition of 7% of cement resulted in 1400% of reduction in swelling, against 600% reduction for the addition of the same content of lime. In addition, it is found that the CBR PLUS and cement are, respectively, more effective in reducing the plasticity index of the soil with high and low plasticity index