International Science and Technology Journal
Published by
Under supervision of
Open Access Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
The effect of adding hydrated lime on the geotechnical properties of sandy soil
Researcher(s): | |
Institution: | Tripoli University, Faculty of engineering, Civil Engineering |
Field: | التقنيات المدنية و الإنشائية و الهندسة المعمارية |
Published in: | 33rd volume - January 2024 |
الملخص
عندما تكون التربة غير مناسبة فالحل الأمثل للمهندسين هو عمليات التثبيت, لأنه يوفر الكثير من الوقت وملايين الأموال مقارنةً بطريقة إزالة واستبدال التربة الغير المستقرة, فهو يضمن الاستقرار الجيد للتربة حتى تتمكن من دعم حمل البنية الفوقية بشكل فعال. ويعد تثبيت الرمال أحد التحديات الرئيسية التي يواجهها العاملون في مجال البناء والمشاريع الهندسية. و مع التقدم التكنولوجي السريع ظهرت العديد من التقنيات الحديثة التي تعمل على تسهيل وتحسين عملية التثبيت وتقدم حلولا نهائية لمشاكل التربة.ومن هذه التحديات القضاء على ظاهرة التصحر للتخلص من التهديدات و الأضرار التي تحدثها حركة الكثبان الرملية للمباني الصناعية والمحاصيل الزراعية و بعض الأحياء والقرى السكنية في الصحراء باعتبارها احد الحلول للمناطق المهددة بالتصحر. وهو إحدى أهداف دراسة هذا النوع من التربة. ويكون تثبيت الرمال بالوسائل الكيميائية او الميكانيكية من أجل تعزيز الخواص الجيوتقنية للتربة. وبالتالي زيادة قدرة تحمل التربة وحمايتها من عمليات التجوية وتقليل نفاذية التربة وانضغاط كتلة التربة وزيادة قوة القص. إن هذه الدراسة العملية تتضمن دراسة بعض خواص التربة الرملية المعالجة باستخدام مواد محلية رخيصة الكلفة ألا و هو الجير المطفأ بنسب مختلفة (2%، 4%، 8%) ومزجه مع الماء, و قد تم اختيار هذه النسب بالاستناد على دراسات مشابهة لأنواع أخرى من التربة لأنها أعطت نتائج جيدة وقد كانت بين 2الى 10%.وتضمنت الدراسة عددا من الاختبارات. أظهرت النتائج أن الكثافة الجافة القصوى للتربة زادت من 1.662g/cm3 إلى 1.696g/cm3 و المحتوى المائي الأمثل انخفض من 15.2% إلى 12.3%مع زيادة محتوى الجير. ويلاحظ أن نسبة تحميل كاليفورنيا تزداد بزيادة محتوى الجير من 8.252% إلى 41.264% كما أظهرت التربة تحسناً ملحوظاً في زاوية الاحتكاك الداخلي للتربة من 29.2° إلى 37.23°و تماسك التربة من صفر كيلو باسكال إلى 28كيلو باسكال للتربة المعالجة بالجير بينما لم تؤدي إضافة الجير إلى تغير كبير في الوزن النوعي. أفضل نسبة ممكن تستخدم من الجير المطفأ كانت 8% لغرض تثبيت التربة الرملية رديئة التدرج المختارة لزمن معالجة 24 ساعة.
الكلمات المفتاحية: التثبيت، الجير، الكثافة الجافة القصوى، نسبة تحميل كاليفورنيا، التماسك، زاوية الاحتكاك الداخلي، الوزن النوعي.
Abstract
When the soil is not suitable, the best solution for engineers is stabilization operations, because it saves a lot of time and millions of moneys compared to the method of removing and replacing unstable soil. It ensures good stability of the soil so that it can support the load of the superstructure effectively. Sand stabilization is one of the main challenges faced by those working in the field of construction and engineering projects. With the rapid technological progress, many modern technologies have emerged that facilitate and improve the installation process and provide final solutions to soil problems.One of these challenges is eliminating the phenomenon of desertification to get rid of the threats and damage caused by the movement of sand dunes to industrial buildings, agricultural crops, and some residential neighborhoods and villages in the desert, as one of the solutions to areas threatened by desertification. It is one of the goals of studying this type of soil. Stabilization of sand and soil is done by chemical or mechanical means in order to enhance the geotechnical properties of the soil, thus increasing the bearing capacity of the soil, protecting it from weathering processes, reducing soil permeability and soil mass compression, and increasing shear strength. This practical study includes studying some of the properties of sandy soil treated using cheap local materials, namely hydrated lime in different proportions (2%, 4%, 8%) and mixing it with water. These proportions were chosen based on similar studies of other types of soil available in literature because it gave good results and was between 2 and 10%.The study included a number of tests. The results showed that the maximum dry density of the soil increased from 1.662 g/cm3 to 1.696 g/cm3 and the optimum water content decreased from 15.2% to 12.3% with increasing lime content. It is noted that the California bearing Ratio increases with increasing lime content from 8.252% to 41.264%. The soil also showed a noticeable improvement in the angle of internal friction of the soil from 29.2° to 37.23° and the cohesion of the soil from 0 kPa to 28 kPa for soil treated with lime. While adding lime did not lead to a significant change in the specific gravity. The best percentage that could be used of hydrated lime was 8% for the purposes of stabilizing the selected SP soil for treatment time 24 hours.
Keywords: Stabilization, lime, Maximum Dry Density, California Bearing Ratio, Cohesion, Internal Friction Angle, Specific Gravity.