بررسی تأثیر انجماد بر خصوصیات مکانیکی خاک های ماسه ای(sp) و خاک های ریزدانه(cl)
چکیده
چکیده: اجرای پروژه های عمرانی در زمین های سست مستلزم بهسازی ویژگی های مهندسی آن ها می باشد. روش های زیادی برای بهسازی این خاک ها وجود دارد، این بهسازی می تواند موقت (برای زمان اجرای پروژه) و یا دائمی باشد. یکی از راهکارهای ایجاد پایداری موقت در زمین های سست و اشباع، منجمد نمودن خاک اشباع می باشد. بر اثر انجماد، حجم آب به میزان 9% افزایش می یابد. این افزایش حجم باعث تغییر در خصوصیات زمین شناسی مهندسی خاک های اشباع، مانند مقاومت تراکمی تک محوری و مدول الاستیسیته آن ها می شود. بنابراین تعیین میزان این تغییرات و همچنین اثرات ناشی از مرحله ی ذوب، یکی از مسائل مهم در بکارگیری روش انجماد در خاک های اشباع از آب، به ویژه در پروژه های زیرسطحی مانند تونل سازی می باشد. هدف این تحقیق بررسی تغییرات مقاومتی خاک های ماسه ای بد دانه بندی شده(sp) و خاک های ریزدانه با پلاستیسیته پایین(cl) در اثر یک چرخه ی منفرد انجماد-ذوب و همچنین انجماد خاک ها توسط نیتروژن مایع می باشد. در این تحقیق پس از انجام آزمایش تراکم استاندارد، از خاک های ماسه ای و ریزدانه نمونه هایی با تراکم نسبی 95%، 85%، 75% و65% آماده گردید. نمونه های تهیه شده به منظور انجماد به مدت 24 ساعت در دمای 24- درجه سانتی گراد قرار داده شدند تا منجمد گردند. نمونه های منجمد شده با فواصل زمانی مشخص از فریزر خارج شده و تحت آزمایش تراکم تک محوری قرار گرفتند. دو نمونه نیز به عنوان شاهد در حالت منجمد نشده با درصد تراکم مشابه، مورد آزمایش قرار گرفته شد. برای انجماد با نیتروژن مایع، ابتدا برای هر دو نوع خاک تراکم 85 درصد آماده شد و سپس نیتروژن مایع به درون لوله های نصب شده درون خاک تزریق شد. این بررسی نشان می دهد که انجماد خاک باعث بهبود ویژگی های مهندسی آن ها مانند مقاومت تراکمی تک محوری و مدول الاستیسیته می شود، همچنین از انجماد خاک توسط نیتروژن مایع نتیجه گرفته شد که سرعت انجماد و شعاع انجماد در خاک ماسه ای نسبت به خاک ریزدانه در زمان مشابه بیشتر می باشد و مصرف نیتروژن نیز کمتر می باشد