بهبود خاک با آهک زنده – رفتار طولانی مدت و کربناسیون

بهبود خاک با آهک زنده – رفتار طولانی مدت و کربناسیون

تصفیه خاک با آهک هیدراته یک روش شناخته شده و بسیار مورد استفاده برای کارهای خاکی برای خشک کردن خاک های مرطوب و افزایش عملکرد آنها است.

در موارد زیر فقط به بهبود خاک با آهک زنده اشاره خواهد کرد، اگرچه در سایر کشورها برای تصفیه خاک از آهک هیدراته به اشکال مختلف استفاده می شود.

آهک عمدتا از اکسید کلسیم تشکیل شده است که باعث بهبود و استحکام بیشتر انواع خاک می شود. زیرانداز مناطق ترافیکی و سایر کارهای خاکی با تأمین مواد معدنی خاک رس وجود دارد.

با استفاده از آهک زنده می توان خاک های دانه ریز (منسجم) نامناسب یا خاک های دانه مختلط را بلافاصله در شرایطی پردازش کرد که امکان تولید صاف و به موقع کارهای خاکی را فراهم کند. این نتیجه یک واکنش کوتاه مدت است که منجر به کم آبی و لخته شدن رس می شود.

واکنش های طولانی مدت بعدی می تواند طی سال ها اتفاق بیفتد. در طی آن آهک زنده، آهک هیدراته، مقادیر pH آب منافذ افزایش یافته و مواد معدنی رسی محلول می شوند. در نتیجه آزاد شدن سیلیس و آلومینا باعث ایجاد واکنش های پوزولانی با آهک و به دنبال آن افزایش مقاومت فشاری می شود.

خاک های بسیار مرطوب و غیر قابل فشرده و نیز خاک های قابل فشرده سازی خشک با آهک بهبود می یابند. به طوری که خواص آنها در طولانی مدت، حتی در شرایط بحرانی شدید و شرایط آب و هوایی نامطلوب مقدار سودمندی بالایی را حفظ می کنند.

آهک خاک های نامناسب را برای کارهای خاکی قابل استفاده، سازگار با محیط زیست و مفید می کند. اگرچه اثر کربن برای تولید آهک سریع باید در نظر گرفته شود، اما در بیشتر موارد، جایگزینی خاک با تمام عواقب مانند حمل و نقل اضافی و مواد به یک گزینه پایدار تبدیل می شود. تصفیه خاک با آهک به صرفه جویی در منابع کمک می کند.

مطالعات کمی برای توصیف رفتار طولانی مدت بهبود خاک و تثبیت با آهک و به طور خاص با پودر آهک زنده انجام شده است.

Abricht ،Freudenberg و Hundt ظرفیت طولانی مدت خاک های اصلاح شده با آهک و تثبیت شده با آهک را برای تحمل بار در شرایط عملی بررسی کردند.

هیچ یک از این ها، شامل تحقیق در مورد چگونگی تغییر پارامترهای مکانیکی خاک در اثر استفاده از آهک در طول زمان نبود. در بعضی از خاک ها، می توان به مقادیر مقاومت فشاری نهایی تا 7.0–10.0 مگا پاسکال دست یافت.

دنیل و همکارانش نشان دادند که هر دو واکنش پوزولانی و کربناسیون می توانند تحت شرایط خاص منجر به افزایش قدرت شوند.

همچنین ریتر و استهف 11 سال پس از انجام اصلاح خاک آهک زنده، خاکریز بزرگراهی را بررسی کردند. بر اساس این مطالعه، نمونه ها در سال 2013 از همان نقطه گرفته شده است.

در سال 2013 هدف مستند سازی تغییرات پارامترهای مکانیکی خاک و همچنین میزان مصرف آهک زنده 34 سال پس از تثبیت خاک بر پایه آهک زنده بود.

تأثیر تثبیت آهک زنده بر خصوصیات خاک

از خاک های فشرده در کارهای خاکی مانند ساخت خاکریزها، بالشتک های فشرده یا زیرسازی راه آهن استفاده می شود. تثبیت آهک به تثبیت خاک با افزودن محصولات سنگ آهک سوخته، یا اکسید کلسیم (آهک زنده، CaO) یا هیدروکسید کلسیم (آهک هیدراته، Ca (OH) 2) اشاره دارد.