مقاله تحلیلی:‌ بهسازی خاک با ستون‌ های آهکی و سیمانی

ستون‌های آهکی

روش ستون‌های آهکی نوعی از اختلاط عمیق خاک است که در آن آهک زنده به‌جای سیمان یا به همراه سیمان استفاده می‌شود. ستون‌های آهکی بهترین عملکرد را در پایدارسازی خاک رس نرم نشان می‌دهند. یک واکنش پوزولانی بین آهک و مواد معدنی رس اتفاق افتاده و به افزایش مقاومت و کاهش حالت پلاستیک خاک منجر می‌شود.

گرمای ایجادشده در هیدراسیون آهک مقدار آب خاک‌های رسی را هم کاهش می‌دهد که به تحکیم و کسب مقاومت سریع‌تر منجر می‌شود. ستون‌های آهکی را می‌توان برای تکیه‌گاه بار، پایدارسازی شیب‌های طبیعی و همچنین سیستم سازه نگهبان در حفاری به کار برد.

رس‌های نرم و لای ها را می‌توان با اضافه کردن آهک زنده، سیمان یا ترکیبی از آن‌ها پایدارسازی کرد. اختلاط میدانی باعث بهبود قابل‌توجه مقاومت برشی خاک و چند اثر مثبت دیگر می‌شود که عبارت‌اند از:

• گرمای واکنش گرمازای آهک و یا سیمان با آب موجود در خاک مقدار رطوبت خاک را کاهش داده و درنتیجه مقاومت آن افزایش پیدا می‌کند.
• تبادل یونی رس از سدیم به کلسیم باعث تجمع ذرات می‌شود که نفوذپذیری را افزایش می‌دهد.

آزمایش‌های انجام‌شده برای کنترل ساخت ستون‌های آهکی

• آزمایش‌های بارگذاری ورق برای تعیین رفتار خزشی
• آزمایش‌های نفوذ مخروط برای بررسی تغییرات در عمق
• استفاده از یک نمونه‌بردار از قطر ستون تکمیل‌شده

کاربرد ستون‌های آهکی

ستون‌های آهکی برای خاک‌هایی مناسب هستند که حداقل دارای ۲۰ درصد رس باشند و مقدار رس و لای آن باید حداقل ۳۵ درصد باشد. می‌توان برای کمک به تثبیت خاک‌های آلی با درصد رطوبت تا ۱۸۰ درصد از گچ استفاده کرد. وقتی گچ به آهک اضافه می‌شود، مقاومت زهکشی نشده تا سه برابر زمانی که فقط از آهک استفاده شود، افزایش می‌یابد. ستون‌های آهکی به‌خصوص زمانی مؤثر هستند که دمای زمین بالا بوده و درنتیجه سرعت سخت شدن ستون‌ها سریع‌تر می‌شود.

محدودیت‌های ستون‌های سیمانی

یکی از معایب ستون‌های آهکی این است که می‌توانند به‌عنوان زهکش عمل کنند و ظرفیت باربری آن‌ها به‌مرورزمان و به دلیل شسته شدن توسط آب‌های زیرزمینی اسیدی، کاهش می‌یابد. مخلوط آهک و رس حساسیت بیشتری در برابر یخ زدن نسبت به خاک معمولی دارد. گاهی ممکن است درنتیجه تغییر در واکنش شیمیایی مصالح ستون، کلوخه‌هایی به‌اندازه‌ قوطی کبریت در ستون ایجاد شود. از طرفی هم ممکن است ستون به‌صورت لایه‌ای و در هر ۲۰ تا ۵۰ میلی‌متر ترک بخورد و در مرکز ضعیف‌تر باشد.

به همین دلایل آزمایش‌های معمولاً قابل مقایسه با نمونه‌های میدانی یا آزمایش‌های میدانی نیستند.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.