دراسة أثر إضافة الغضار المكلسن والكلس على خواص المتانة للتربة الغضارية

Abstract

دراسة أثر إضافة الغضار المكلسن والكلس
على خواص المتانة للتربة الغضارية الإنتفاخية

إبراهيم حمود

عارف السويداني

أيمن المذيب

بدايةً تم الحصول على الغضار المكلسن بتعريض عينات من التربة الغضارية موضوع الدراسة، إلى مستويات مختلفة من درجات الحرارة هي على الترتيب °C  450, 650, 850 لمدة ثلاث ساعات في فرن مخبري، وتم اختبار الفعالية البوزولانية (الرابطة) لعينات التربة الغضارية المعالجة عند كل مستوى حرارة باستخدام اختبار شابيل المعدل test modified) (Chapelle، وهو الشق الكيميائي لاختبار الفعالية البوزولانية، وللتأكيد على الفعالية البوزولانية تم اختبار المقاومة للكسر لعينات مكعبية (4×4×4cm) محضرة من الغضار المكلسن والكلس والرمل القياسي، حيث أشارت النتائج إلى تطور مقاومة العينات للكسر مع زيادة درجة حرارة المعالجة للغضار المكلسن وزمن الإنضاج للعينات. تمّ تحضير تركيبات مزجية من التربة الغضارية والكلس والغضار المكلسن الذي تمّ الحصول عليه من نفس التربة، وفق أفضل نتيجة لاختبار الفعالية البوزولانية، ومن أجل عزل تأثير الغضار المكلسن، تمّ تثبيت نسبة إضافة الكلس عند القيمة (%6) من الكتلة الجافة للتربة، بينما أضيف  الغضار المكلسن بنسب تتراوح بين (0 ،10% و%20)، وأجريت اختبارات رص التربة بقالب بروكتور النظامي ، خواص القوام (حدود اتربرغ)، الضغط غير المحصور وفق محور واحد (UCS)، نسبة تحمل كاليفورنيا (CBR) ، وذلك عند كل نسبة مزجية ولكل اختبار من الاختبارات السابقة، حيث تم استخلاص الرطوبة المثالية والكثافة الجافة العظمى عند كل نسبة مزجية، وقد أظهرت النتائج تحسناً متزايداً في خواص القوام مع انخفاض قرينة اللدونة بتزايد نسبة الإضافة من الغضار المكلسن إلى التربة المحسنة بالكلس، أما الضغط غير المحصور وفق محور واحد (UCS)  فقد ارتفعت قيمته من (315KPa) إلى(569 KPa)  عند النسبة المزجية 6% كلس- %20غضار مكلسن، في حين كان التحسن الأكثر وضوحاً هو في قيم نسبة تحمل كاليفورنيا (CBR) التي ارتفعت من (2.89%) إلى  (79.41%) عند النسبة المزجية ذاتها، وهي أفضل نتيجة تم الحصول عليها، في دلالة واضحة على تحسن المتانة الذي طرأ على التربة الغضارية المعالجة بالغضار المكلسن والكلس.

Calcined clay was obtained by thermal treatment of the clayey soil used in this study, with three levels of temperature ranges from (450, 650, 850°C) for 3hours in a laboratory furnace.

Pozzolanic activities of treated soil samples, were determined using Chapelle test modified at each level, and the third level(850°C/3hours) was chosen as it was the best result of Chapelle test. To emphasis the pozzolanic activity, another test was carried out by using cubic specimens (4x4x4cm) in  compressive strength measurements of mortars containing calcined clay, lime and standard sand, the results showed appreciable development in strength with the increase of temperature range and curing time of specimens. Combinations of clayey soil, lime and calcined clay according to the best result obtained from Chapelle test, were prepared, lime was added by constant percentage (6%) of  dry weight of soil in all combinations, while the calcined clay ranged from (0%) to (20%). The testes that carried out on each combination were:  compression test in standard proctor mould, Atterberg limits, Unconfined Compressive Strength (UCS), California Bearing Ratio (CBR).

The optimum moisture content and maximum dry density were obtained, and the results showed improvement in consistency properties with the decrease in plasticity index by the increase of percentages of calcined clay added to the clayey soil stabilized by lime, unconfined compressive strength increased from (315 KPa) to (569 KPa), the most obviously parameter increasing was (CBR) which increased from (2.89%) to(79.41%), all of that at the combination 6% lime, 20% calcined clay. that was a clear indicator to the improvement  that took place in the clayey soil strength properties, when treated with calcined clay and lime.