مطالعات آزمایشگاهی برروی اثر افزودنی میکروسیلیکا بر روی ویژگی های مکانیکی ستون های اختلاط عمیق خاک در خاک ماسه سست
دوده سیلیس یا میکروسیلیکا یک چندشکلی غیرکریستالی سیلیکن اکسید است. این محصول یک پودر فوق العاده ریز با ذرات کروی می باشد. که به عنوان محصول جانبی کارخانه سیلیکون و یا آلیاژهای مختلف سیلیس مانند فروسیلیس شناخته میشود. میکروسیلیس در ابتدا به عنوان ماده ای برای جایگزینی سیمان استفاده میشد، اما امروزه، برای تولید بتن با مقاومت فشاری و ماندگاری بالا استفاده میشود. استفاده از این ماده در ساختار بتن ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن را بهبود میدهد. و از نقطه نظر زیست محیطی، استفاده از این ماده در تولید بتن ماندگاری سازه را افزایش میدهد و نیاز به تعمیر و نگهداری آن را کاهش میدهد. و ازین رو اثر مخرب آن بر روی اقتصاد و محیط زیست کاهش می یابد. این تحقیق، مختص به مطالعات آزمایشگاهی اثر افزودنی میکروسیلیس بر عملکرد ستون های اختلاط عمیق در خاک ماسه سست می باشد. در این رابطه، 163 ستون اختلاط عمیق با مقیاس آزمایشگاهی در خاک بد دانه بندی شده با اندازه ذرات 1-4 میلی متر ساخته شد. دوغاب سیمان با سه نسبت آب به سیمان متفاوت 0.8،1.0 و1.2 و میکروسیلیس با 4 درصد وزنی جایگزین سیمان 5، 10، 15 و 20 درصد برای بهسازی استفاده شدند. مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و وزن واحد تمام ستون ها در عمل آوری 7، 14 و 28 روز با استفاده از آزمایش فشاری تک محوری ارزیابی شدند. برای درک بهتر نتایج عکس های SEM از ستون های اختلاط عمیقی که دارای 15 و 20 درصد میکروسیلیس بودند گرفته شد. یافته های تحقیق نشان داد که ستون های اختلاط عمیق با 15 درصد میکروسیلیس و نسبت آب به سیمان 0.8 بیشترین مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته را دارند. در قسمت آخر تحقیق براساس نتایج آزمایش، پنج معادله رگرسیون نشان داده شده در جدول 1 برای پیش بینی مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و وزن واحد ستون های اختلاط عمیق پیشنهاد شده است. با توجه به نتایج آزمایشات مقاومت فشاری به دلیل اینکه تفاوت در مقاومت فشاری ستون ها با نسبت آب به سیمان 0.8 و 1 کمتر از 30 درصد می باشد، از نقطه نظر اقتصادی نسبت آب به سیمان 1 را به عنوان مقدار بهینه در نظر میگیرند.
جدول 1: معادلات پیشنهاد شده برای پیش بینی مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و وزن واحد ستون های اختلاط عمیق
شکل 1: تصویر اثر عمل آوری بر مقاومت فشاری ستون های اختلاط عمیق با 15 درصد میکروسیلیس
شکل 2 : تصویر پروسه آماده سازی نمونه ها (a) ایجاد کپینگ برای نمونه ها با ماشین برش (b) تنظیمات ستون های DSM و نمونه های مقطع عرضی آنها
