تصرف التربة الانهيارية الجبسية المكربنة بإضافة مادة فعالة

الباحث

أحمد سعد الامير عبد الامير الغرباوي

المشرف

محمد يوسف فتاح - محمود رشيد محمود

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Gypseous soil;Collapsible soil;Carbonation;Soil improvement

الهدف من هذه الدراسة هو التحري عن شدة الانهارية، النفاذية، وكمية الاملاح الذائبة، معاملات مقاومة القص وعلاقة الحمل مع الهبوط باستخدام تربة جبسية انهارية مخلوطة مع نسب مختلفة من اوكسيد المغنيسوم (المغنيسيا) (5، 610 %15( وايضاً معرضة الى ثاني اوكسيد الكربون باستخدام ازمان مختلفة من الكربنة (1، 3، 24 ساعة) ومقارنتها مع التربة الغير معالجة والتربة المكربنة بدون اضافة اوكسيد المغنيسيوم بالإضافة الى استخدام كثافتين نسبيتين هما )635 (%T5 لقد قسمت هذه الدراسة الى عدة اجزاء: فحوص الانهارية التقليدية (فحص الانضمام احادي الخلية و فحص الانضمام ثنائي الخلية)،ء فحص الانهارية المعدل، فحص النفاذية من خلال جريان الماء خلال التربة باستخدام خلية انضمام؛ فحص النفاذية من خلال جريان الماء خلال التربة المعدل؛ فحص القص ثلاثي المحاور وفحص النماذج باستخدام الحقن. كما اوضحت النتائج بأن استخدام اوكسيد المغنسيوم المناسبة هي بنسبة 9010 مع وقت الكربنة الامثل هو 3 ساعات. حيث ان استخدام 9/10 من اوكسيد المغنيسوم لتثبيت التربة الجبسية بدون كربنة وعند الكثافة النسبية 9/35 Gas نقصان بشدة الانهارية بمقدار 9076 عند مقارنتها مع التربة الاصلية. وعند تعرض التربة للكربنة لمدة 3 ساعات وبدون اضافة اوكسيد المغنيسيوم حدث نقصان بالانهيارية بمقدار 9065 وعند زيادة وقت الكربنة من 3 ساعات الى 24 ساعة كان الفرق بينهم لا يزيد عن %9 هناك طريقة جديدة مطورة لقياس شدة الانهارية. النتائج اوضحت ان حجم الخلية اثر على الانهارية وان شدة الانهارية ازدادت من %15.8 الى 9022.3 للتربة الاصلية. شدة الانهارية ازداد بمقدار 9/040 للتربة المحسنة بواسطة نسب مختلفة من اوكسيد المغنيسيوم ومعرضة الى الكربنة باوقات 3 و24 ساعة عند التحول من الفحص بواسطة الطرق التقليدية الى الفحص المعدل. وان قيمة شدة الانهارية قلت بمقدار %93 عند تحسين التربة الاصلية باستخدام 9010 اوكسيد المغنيسوم وكربنتها لمدة 3 ساعات. فحص النفاذية بواسطة جريان الماء باستخدام خلية انضمام يعتمد على ملاحظة تصرف التربة الجبسية خلال جريان الماء داخلها ومقارنته مع طريقة الفحص المعدلة. طريقة فحص النفاذية المعدلة مشابهة من ناحية تفاصيل الجهاز المستخدم لفحص الانهارية المعدل. النتائج اوضحت ان معامل النفاذية في الفحص بخلية انضمام اظهر نتائج اقل من فحص المعدل وكذلك ان الفحص المعدل اظهر نتائج اكثر عقلانية ومنطقية من الفحص بخلية انضمام. واوضحت النتائج ان استخدام كل من اوكسيد المغنيسوم واوكسيد المغنيسيوم المكربن له القابلية على تحسين التربة الجبسية بشكل جيد. لقد تم استخدام فحص الانضمام غير المبزول في جهاز القص الثلاثي المحاور للتحري عن قيم معاملات مقاومة القص للتربة الجبسية. تم اجراء نوعين من الفحوصات: فحص عند المحتوى الرطوبي الاصلي وفحص بتشبيع التربة. كل نوع من الفحوصات تم تعريضه الى ثلاثة ضغوط للخلية (50، 75، 100 كيلوباسكال). النتائج اوضحت ان زاوية الاحتكاك الداخلي تزداد قليلا عند اضافة اوكسيد المغنيسوم في حالة الفحص عن المحتوى الرطوبي الاصلي. وفي حالة تشبيع التربة فلقد اوضحت النتائج Gh معاملات مقاومة القص ازادات بمقدار 9065 و9080 لكل من التماسك وزواية الاحتكاك الداخلي، على التوالي وفي حالتي الأجهاد الكلي والفعال عند تثبيت التربة باستخدام 10 5 %15 من اوكسيد المغنيسوم. كما تم عمل تجربة لتقليل شدة الانهارية موقعيا من خلال استخدام الحقن. حيث تم تصنيع جهاز محلي صغير يتكون من مكينة حقن وله القابلية لتعريض التربة الى الكربنة بواسطة غاز ثاني اوكسيد الكاربون. تم استخدام انبوبين للحقن باطوال مختلفة 28 و Os 3B ( 8: عرض الاساس) باستخدام نسب مختلفة من اوكسيد المغنيسيوم (0، 5، 10 9015) والكربنه لمدة 3 ساعات. النتائج اوضحت ان التربة تحولت من تربة انهارية الى تربة غير انهارية. تم استخدام التحليل الاحصائي للحصول على المعادلات الرياضية لكل من شدة الانهيارية باستخدام الطرق التقليدية وفحص الانهيارية المعدل والانفعال عند الغسل ومعامل النفاذية باستخدام فحص الترشيح المعدل وكل من التماسك الكلي والفعال وزاورية الاحتكاك الكلي والفعال باستخدام فحص القص ثلاثي المحاور.

The aim of this thesis is to study the collapse potential, leaching strain, permeability, total dissolved salts TDS, shear strength parameters and load- settlement relationship when the collapsible gypseous soil is mixed with different percentages of Magnesium Oxide (5, 10 and 15%) and carbonated with different carbonation periods (1, 3 and 24 hours) and compared with untreated soil and carbonated soil without mixing Magnesium Oxide as well as two relative densities of soil 35 and 75%. This study depends on several parts: conventional collapse tests (single oedometer test and double oedometer test), modified collapse test, oedometer-permeability leaching test, modified-permeability leaching test, triaxial test and grouting model. The results show that the adequate Magnesium Oxide percentage has been found to be 10% and the optimum carbonation period time is 3 hours. The 10% Magnesium Oxide used for treatment of gypseous soil of relative density 35% without carbonation results in reduction in collapse potential by 76% as compared with the natural soil. When the natural soil is carbonated at relative density 35% without adding Magnesium Oxide, the collapse potential decreased about 65% from no carbonation to 3 hours carbonation but it decreased only 9% between carbonation period is 3 hours and 24 hours. A new procedure to evaluate the collapse potential has been developed. The results illustrated that the size of sample affects collapsibility, the collapse potential is increased from 15.8% to 22.3% for the untreated gypsous soil without treatment for the conversional tests and modified test, respectively. The collapse potential is increased about 40% for treated soil with different percentages of Magnesium Oxide and carbonated for 3 and 24 hours for the conversional tests and modified test. For the modified test, the collapse potential decreased about 93% when using 10% Magnesium Oxide and carbonated for 3 hours as compared with the untreated soil. Oedometer-permeability leaching test is depended for study the behavior of leaching according to treating gypseous soil and compared with the modified-permeability leaching test. Modified-permability leaching test is similar to the modified collapse test apparatus. The results illustrated that the coefficient of permeability in oedometer permeability showed results less than the modified leaching and the coefficient of permeability in the modified permeability test is more reliable results than oedometer permeability test. Consolidated undraind triaixial test was studied to investigate the shear strength parameters of the soil. Two types of samples were tested: at natural water content and saturated state. For saturated state, the shear strength parameters are increasing more than 65% and 80%; cohesion (c) and angle of internal friction (), respectively for both total and effective stresses when the soil is treated with 10% and 15% Magnesium Oxide as compared with untreated soil. A trial was made to reduce the collapse potential by grouting as a technique which can be used in the field. This technique depends on a small grouting machine locally made which has the ability to carbonate the soil by carbon dioxide in addition to grouting. Two extension depths of injection were used in this study 2B and 3B (B: width of foundation) with different percentages of Magnesium Oxide (0, 5, 10 and 15%) and carbonated with 3 hours curing period. Statistical analysis was used to evaluate the mathematical equations for collapse potential by using conventional tests and modified collapse test, leaching strain and hydraulic conductivity for modified permeability leaching test and both of total and effective cohesion and angle of internal friction for triaxial test.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب