مقاومت فشاری تک محوری

لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در حجم، پراکندگی و کیفیت مصالح ساختمانی، به ویژه سنگ دانه ها هستند. حوضه ی مورد مطالعه در شمال شهرستان خرّم آباد و بخشی از واحد ساختمانی زاگرس چین خورده به شمار می رود. هدف این پژوهش، بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در مکان یابی و کیفیت سنگ دانه ها در حوضه ی خرّم آباد است. برای دست یابی به این هدف، نخست لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی بر اساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی منطقه شناسایی شد. لندفرم هایی مانند واریزه ها، مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم، بستر های رودخانه ای جدید و قدیم مقادیر زیادی موادّ هوازده و خردشده دارند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. برای بررسی کیفیت و مقاومت سنگ دانه ها، سه آزمایش مقاومت به سایش، مقاومت فشاری تک محوری و ارزش ضربه ای انجام شد. آزمایش سایش لس آنجلس برای دو نمونه ی 30 کیلویی از بستر قدیم و جدید رودخانه ی خرّم آباد انجام شد. برای بررسی مقاومت فشاری سنگ دانه ها، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری به روش (D2938 : ASTM) در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و قدیم انجام شد. برای انجام آزمایش ارزش ضربه ای، 10 نمونه از سنگ دانه ها در لندفرم های واریزه، بستر های رودخانه ای جدید و قدیمی، مخروط افکنه های جدید و قدیمی، برداشت و بر اساس استاندارد BS-812 و با استفاده از الک شماره ی 8، میانگین ارزش ضربه ای در هر لندفرم به دست آمد. نتایج نشان می دهد که واریزه ها، مخروط افکنه های قدیم و جدید و بستر های رودخانه ای جدید و قدیم، مصالح ساختمانی با مقاومت مناسبی دارند. با وجود این، مقاومت سنگ دانه ها در واریزه ها نسبت به دیگر لندفرم ها بالاتر است. همچنین مخروط افکنه های قدیمی با توجّه به تأثیر فرایند هوازدگی، مقاومت کمتری نسبت به مخروط افکنه های جدید دارند.

روش های مختلفی برای تثبیت توده های طبیعی نا پایدار وجود دارد. یکی از این روش ها افزایش پارامتر های مقاومتی خاک از طریق اصلاح کاتیونی و به روش افزودن محلول اشباع آهک تحت نیروی ثقل به خاک است. این تحقیق به ارزیابی تأثیر میزان یون کلسیم مصرف شده بر مقاومت تک محوری خاک رسی تثبیت شده با محلول اشباع آهک پرداخته است. 15 نمونه خاک با شرایط یکسان آماده شد و به مدت زمان مشابه تحت جریان محلول اشباع آهک قرار گرفت. سپس در دسته های سه تایی و در محفظه مخصوصی به لحاظ رطوبت و دما در دوره های زمانی3، 7، 28 و 60 روزه، نگهداری و سپس مورد آزمایش مقاومت فشاری تک محوری قرار گرفتند. سه نمونه فقط تحت جریان نفوذ آب قرار داده شد و از نتایج آن به عنوان نمونه شاهد استفاده گردید. با اندازه گیری میزان یون کلسیم موجود در نمونه، قبل و بعد از اصلاح، میزان یون کلسیم ترکیب شده، به دست آمد. حداقل یون کلسیم لازم برای افزایش قابل توجه مقاومت خاک، برای نمونه های دسته سه روزه و معادل 32 میلی گرم در لیتر با مقاومت نظیر 180 درصد به دست آمده است. حداکثر یون کلسیم جذب شده مربوط به نمونه های با دوره عمل آوری 28 روزه است که معادل 47 میلی گرم در لیتر و حداکثر مقاومت نظیر آن، معادل افزایش 436 درصد نسبت به نمونه شاهد به دست آمده است. حداکثر مصرف در دوره تزریق 28 روزه و عدم تغییر فاحش مصرف یون کلسیم بعدازآن، نشان دهنده آستانه میزان مؤثر یون کلسیم مورد نیاز برای دست یابی به حداکثر مقاومت است. همچنین نتیجه گیری شد که مؤثرترین مدت تزریق در فرآیند افزایش مقاومت خاک با محلول اشباع آهک، 28 روز است. همچنین مشاهده شد که نمونه های با زمان عمل آوری طولانی تر و میزان کلسیم دریافت شده بیشتر، رفتاری مشابه به رفتار سنگ از خود نشان دادند و کمترین میزان کرنش متناظر مقاومت فشاری، به میزان 2 درصد تغییر شکل نسبی، را در زمان گسیختگی از خود نشان دادند.