Επίδραση του Χρόνου Συντήρησης στην Ανάπτυξη των Μηχανικών Ι- διοτήτων Αργιλλο-Αµµωδών Μιγµάτων Σταθεροποιηµένων µε Τσιµέντο

Σχετικά έγγραφα
Ταξινόµηση Αντοχής και ιαβρωσιµότητας Αργιλλο-Αµµωδών Μιγµάτων

Μονοαξονική Αντοχή Εδαφών Σταθεροποιηµένων µε Τσιµέντο. Στατιστική. Compressive Strength of Cement Stabilized Soils. A Statistical Approach

Λέξεις κλειδιά: ανακύκλωση µε τσιµέντο, φρεζαρισµένο ασφαλτόµιγµα, θερµοκρασία, αντοχή σε κάµψη, µέτρο ελαστικότητας

ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗ ΑΡΓΙΛΙΚΩΝ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΑΣΒΕΣΤΟΥΧΟ ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ ΜΕ Η ΚΑΙ ΧΩΡΙΣ ΤΣΙΜΕΝΤΟ α) Αντοχή σε θλίψη, διάρρηξη και CBR

«γεωλογικοί σχηματισμοί» - «γεωϋλικά» όρια εδάφους και βράχου

Συμπύκνωση εδαφών κατασκευή επιχωμάτων. Νικόλαος Σαμπατακάκης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας

Επίδραση της Περιεχόµενης Αργίλου στα Αδρανή στην Θλιπτική Αντοχή του Σκυροδέµατος και Τσιµεντοκονιάµατος

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΕΔΑΦΩΝ - ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΠΙΧΩΜΑΤΩΝ. Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών

Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής. Εδαφομηχανική. Φύση του εδάφους Φυσικά Χαρακτηριστικά

Λέξεις κλειδιά: ανακύκλωση µε τσιµέντο, φρεζαρισµένο ασφαλτόµιγµα, παιπάλη, αντοχή σε εφελκυσµό, µέτρο ελαστικότητας

Μέθοδοι βελτίωσης και ενίσχυσης εδαφών

Παραμετρική Διερεύνηση της Αποτελεσματικότητας Ενέσεων Εμποτισμού Εδαφών με Αιωρήματα Λεπτόκοκκων Τσιμέντων

Ν. Σαμπατακάκης Αν. Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ Ε ΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ (γιατί υπάρχουν οι γεωτεχνικοί µελετητές;)

ιατµητική Αντοχή και Μηχανική Συµπεριφορά Άµµων Ενισχυµένων µε Γεωυφάσµατα Shear Strength and Mechanical Behavior of Sands Reinforced with Geotextiles

Ε. Μ. ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ Ε ΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ ΚΑΙ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΜΕΙΓΜΑΤΟΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΚΛΙΝΚΕΡ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ

Συσχέτιση του Δείκτη Δευτερογενούς Συμπίεσης (Cα) με το Λόγο Υπερφόρτισης

Πρακτικά 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου για την Αξιοποίηση των Βιομηχανικών Παραπροϊόντων στη Δόμηση, ΕΒΙΠΑΡ, Θεσσαλονίκη, Νοεμβρίου 2005

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Κ. Λουπασάκης. Ασκήσεις 1-6: Φυσικά Χαρακτηριστικά Εδαφών

Μοντέλο Προσδιορισμού του Δείκτη Δευτερεύουσας Στερεοποίησης Υπερστερεοποιημένων Αργιλικών Εδαφών

Επίδραση των κρυσταλλικών προσμείκτων PRAH στην ανθεκτικότητα των σκυροδεμάτων

Λέξεις κλειδιά: ψυχρή ανακύκλωση, γαλάκτωµα, τσιµέντο, µέτρο δυσκαµψίας, αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό (διάρρηξη).

Ευρωπαϊκός Κανονισµός Εκτοξευόµενου Σκυροδέµατος: Απαιτήσεις, Οδηγίες και Έλεγχοι

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πειραματική Αντοχή Υλικών. Ενότητα: Μονοαξονική Θλίψη

Ταξινόμηση των Mεταμορφωμένων Πετρωμάτων με Βάση το Βαθμό Ανισοτροπίας τους

Υπολογισμός Ορίων ATTERBERG

Δυναμικά Χαρακτηριστικά Άμμων Εμποτισμένων με Αιωρήματα Λεπτόκοκκων Τσιμέντων. Dynamic Properties of Sands Injected with Microfine Cement Grouts

ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ - ΠΑΡΑΛΛΑΓΗ "Α"

Παράµετροι Αντοχής και Συµπύκνωσης Μιγµάτων Αµµωδών Εδαφών µε Κοκκοποιηµένα Ελαστικά

Χρήση ποζολανικών τσιμέντων σε σκυροδέματα υψηλής επίδοσης. Utilization of pozzolanic cements in high performance concrete

8 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΟΝΙΕΣ ΚΑΙ ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ

Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες Ενεματωμένης Λεπτόκοκκης Άμμου με Εποξειδική Ρητίνη

Ταξινόμηση Εδαφών. Costas Sachpazis, (M.Sc., Ph.D.) Διάρκεια: 7 Λεπτά. 20 δευτερόλεπτα

Συσχέτιση της Αστράγγιστης ιατµητικής Αντοχής και της Τάσης Προστερεοποίησης Μαργαϊκών Εδαφών

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Α Ρ Ι Σ Τ Ο Τ Ε Λ Ε Ι Ο Π Α Ν Ε Π Ι Σ Τ Η Μ Ι Ο Θ Ε Σ Σ Α Λ Ο Ν Ι Κ Η Σ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΩΝ ΧΩΡΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ. Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών

Μελέτη της Μηχανικής Συμπεριφοράς Άμμων Εμποτισμένων με Ένεμα Τσιμέντου. Mechanical Properties of Sands Injected With Cement Grout

Τεχνολογία Παραγωγής Τσιμέντου και Σκυροδέματος. Διδάσκων: Κωνσταντίνος Γ. Τσακαλάκης Καθηγητής Ε.Μ.Π. Ενότητα 7 η Παραγωγή Έτοιμου Σκυροδέματος

Εμπειρικός Προσδιορισμός Αστράγγιστης Διατμητικής Αντοχής Συνεκτικών Σχηματισμών από Δοκιμές SPT

Ποιοτικοί Έλεγχοι ιασφάλιση ποιότητας / ποιοτικοί έλεγχοι κατασκευών Έντυπα εργαστηριακών δοκιµών

Δοκιμή Αντίστασης σε Θρυμματισμό (Los Angeles)

Σύγκριση των µεθόδων συντήρησης των προτύπων ΣΚ-303 και ΕΛΟΤ ΕΝ όσον αφορά τη συµβατική αντοχή του σκυροδέµατος

υναµικές Ιδιότητες Τεχνητών Οργανικών Εδαφών Dynamic Properties of Model Organic Soils

ΕΠΕΣ. Σκυρόδεμα χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας

Εκτίμηση Δυναμικού Διόγκωσης Εδαφών με Εμπειρικά Συστήματα Εφαρμογή σε Εδάφη της Νέας Εγνατίας Οδού στην Περιοχή της Θράκης

η νέα προσέγγιση κατά ΕΛΟΤ ΕΝ Ι. Μαρίνος, Χημικός Μηχανικός, Τεχνικός Σύμβουλος ΤΙΤΑΝ ΑΕ

520. Ο ΟΣΤΡΩΣΙΑ 521. ΒΑΣΗ, ΥΠΟΒΑΣΗ ΑΠΟ ΑΣΥΝ ΕΤΟ ΥΛΙΚΟ 522. ΑΝΤΙΠΑΓΕΤΙΚΕΣ ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΑΣΥΝ ΕΤΟ ΥΛΙΚΟ (ΥΠΟΒΑΣΗ)

Μηχανική Συμπεριφορά Άμμων Εμποτισμένων με Αιωρήματα Λεπτόκοκκων Τσιμέντων. Mechanical Behavior of Sands Injected with Microfine Cement Grouts

Μηχανικά χαρακτηριστικά ανακυκλωµένων µε τσιµέντο µιγµάτων θραυστού αµµοχάλικου και φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος

ΠΡΟΣΩΡΙΝΕΣ ΕΘΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ

Κόσκινο κατά ASTM ή διάσταση

Π. Εσκίογλου 1 Γ. Παπαδημητρίου 2

ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ

Μηχανική Συμπεριφορά ενός Συμπυκνωμένου Αποσαθρωμένου Σερπεντινίτη από την Σκύρο

ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΤΟΙΜΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ. Τσακαλάκης Κώστας, Καθηγητής Ε.Μ.Π.,

Α Ρ Ι Σ Τ Ο Τ Ε Λ Ε Ι Ο Π Α Ν Ε Π Ι Σ Τ Η Μ Ι Ο Θ Ε Σ Σ Α Λ Ο Ν Ι Κ Η Σ

«γεωλογικοί σχηματισμοί» όρια εδάφους και βράχου

Διατμητική Αντοχή Ινοπλισμένης Άμμου. Shear Strength of Fiber Reinforced Sand

Τσιµέντα. Χρονολογική σειρά. Άσβεστος. Φυσικά τσιµέντα. Τσιµέντα Portland. παραγωγή τσιµέντων> 1 δισεκατοµµύρια τόννοι/ έτος. Non-Portland τσιµέντα

έσποινα ΤΕΛΩΝΙΑΤΗ, Γεώργιος ΡΟΥΒΕΛΑΣ, Ιωάννης ΚΑΡΑΘΑΝΑΣΗΣ Λέξεις κλειδιά : βαρέα σκυροδέµατα, ακτινοβολία, αντοχή

Συνεκτικότητα (Consistency) Εργάσιμο (Workability)

Geotechnical Geological Conditions Of The River Quaternary Deposits Of Thessaloniki Empirical Correlations Between In Situ And Lab Tests

6 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ, ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

ΕΠΕΣ. Πανελλήνιο Συνέδριο Σκυροδέματος «Κατασκευές από Σκυρόδεμα»

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ

Πίνακας 1. Κατά βάρος σύσταση πρώτων υλών σκυροδέματος συναρτήσει του λόγου (W/C).

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Λέξεις κλειδιά: εκτοξευόµενο σκυρόδεµα, έλεγχοι ποιότητας, επιταχυντές

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΔΑΦΩΝ ΜΕ ΕΝΕΣΕΙΣ ΑΙΩΡΗΜΑΤΩΝ ΛΕΙΟΤΡΙΒΗΜΕΝΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ

ιερεύνηση της Μηχανικής Συµπεριφοράς των Μαργαϊκών Σχηµατισµών Αχαΐας µε βάση Εργαστηριακές και Επιτόπου οκιµές.

Εικόνα 2: Ηλεκτρονική σύστηµα ελέγχου παραγωγής τροποποιηµένης ασφάλτου / ασφαλτοµίγµατος

Στοιχεία Θερµικών/Μηχανικών Επεξεργασιών και δοµής των Κεραµικών, Γυαλιών

2.5. ΦΥΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ

Βελτιστοποίηση του ποσοστού θειϊκών σε τσιµέντα που παράγονται

ΤΟ ΕΚΤΟΞΕΥΟΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΣΤΙΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Λέξεις Κλειδιά: Ιπταµένη τέφρα, Τσιµέντο, Σταθεροποίηση, Μηχανικά χαρακτηριστικά, Οδόστρωµα

Εδάφη Ενισχυμένα με Γεωυφάσματα Μηχανική Συμπεριφορά και. Αλληλεπίδραση Υλικών. Ιωάννης Ν. Μάρκου Αναπλ. Καθηγητής

Σχέσεις εδάφους νερού Σχέσεις μάζας όγκου των συστατικών του εδάφους Εδαφική ή υγρασία, τρόποι έκφρασης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑΤΑΞΗΣ ΕΔΑΦΩΝ

Μελέτη μιγμάτων ακατέργαστης τέφρας και εδαφικών υλικών Εργαστήριο Δομικών Υλικών, Α.Π.Θ. Διπλωματική εργασία σε εξέλιξη

Αλληλεπίδραση Άμμου Γεωμεμβράνης από Δοκιμές Τριαξονικής Φόρτισης. Sand Geomembrane Interaction by Triaxial Compression Testing

Εργαστηριακές Δοκιμές Προσδιορισμού Παραμέτρων Διόγκωσης Εδαφών Συγκριτική Αξιολόγηση και Εφαρμογή σε Εδάφη της Περιοχή της Θράκης

ΑΔΡΑΝΗ. Σημαντικός ο ρόλος τους για τα χαρακτηριστικά του σκυροδέματος με δεδομένο ότι καταλαμβάνουν το 60-80% του όγκου του.

ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ ΑΧ. ΤΡΥΨΙΑΝΗ,

Συµπιεστότητα Τεχνητών Οργανικών Εδαφών. Combressibility of Model Organic Soil

Κοκκομετρική Διαβάθμιση Αδρανών

Εκτίμηση της Διατμητικής Αντοχής Αργιλικών Εδαφών με Συσχέτιση αποτελεσμάτων Επιτόπου και Εργαστηριακών Δοκιμών

Εξαρτάται από. Κόστος μηχανική αντοχή

Πειραματικός Προσδιορισμός της Θερμικής Αγωγιμότητας Εδαφών- Συσχέτιση με Χαρακτηριστικές Ιδιότητες των Εδαφικών Υλικών

Η Παραµένουσα Αντοχή Συνεκτικών Εδαφών. The Residual Strength Of Cohesive Soils

ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ

ΥΠΟΒΑΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΑΔΡΑΝΗ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΟΥΜΕΝΟΥ ΤΥΠΟΥ (ΧΩΡΙΣ ΣΥΝΔΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ)

Αντοχή σε κόπωση ανακυκλωµένου µε αφρώδη άσφαλτο µίγµατος από φρεζαρισµένο ασφαλτοσκυρόδεµα και ΚΘΑ.

ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΜΙΓΜΑΤΩΝ ΑΡΓΙΛΟΥ - ΑΜΜΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟ Ο ΤΗΣ ΨΥΞΗΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή διατριβή ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ ΣΤΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ

Πειραματική Διερεύνηση της Συμπιεστότητας των Αναζυμωμένων Εδαφικών Υλικών. Experimental Investigation of the Compressibility of Reconstituted Soils

Transcript:

Επίδραση του Χρόνου Συντήρησης στην Ανάπτυξη των Μηχανικών Ι- διοτήτων Αργιλλο-Αµµωδών Μιγµάτων Σταθεροποιηµένων µε Τσιµέντο Influence of Curing Time on the Development of Engineering Properties of Clay-Sand Mixtures Stabilized with Cement ΣΤΑΥΡΙ ΑΚΗΣ Ε. Τεχνικός Γεωλόγος, Λέκτορας, Α.Π.Θ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Ο χρόνος συντήρησης, επηρεάζει, στο σταθεροποιηµένο µε τσιµέντο έδαφος, την α- ντοχή και ανθεκτικότητά του σε διάβρωση, καθώς και το χρόνο έναρξης χρήσης των έργων. Στην παρούσα έρευνα συγκρίνεται η ανάπτυξη της αντοχής σε ανεµπόδιστη θλίψη και του δείκτη διαβρωσιµότητας, από 7 σε 28 ηµέρες συντήρηση, αργιλλικών µιγµάτων που περιέχουν διάφορα ποσοστά µπεντονίτη, καολίνη και άµµου. Συµπερασµατικά η ανάπτυξη της αντοχής και αντοχής σε διάβρωση είναι µεγαλύτερη σε εδαφικά µίγµατα, σταθεροποιηµένα µε τσιµέντο, που περιέχουν αργιλλικά ορυκτά µε χαµηλό όριο υδαρότητας. ABSTRACT: Curing time, influences the engineering properties such as strength and durability of cement stabilized soil mass as well as the construction and usage time of infrastructural soil works. In the present work the development of unconfined compressive strength and slaking index, from 7 to 28 days of curing, was studied between clayey-mixtures containing different proportions of bentonite, kaolin and sand. Conclusively it was found that the increase of strength and durability, in relation to curing time of clayey-sand mixtures stabilized by cement, was higher in mixtures containing clay minerals with low liquid limit. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι κυριότεροι παράγοντες που επιδρούν στην ποιότητα του σταθεροποιηµένου εδάφους µε τσιµέντο είναι οι εξής: α) είδος εδάφους, β) περιεκτικότητα σε τσι- µέντο, γ) περιεκτικότητα σε ύδωρ, δ) συµπύκνωση, ε) ανάµιξη, στ) συντήρηση. Ο χρόνος συντήρησης επηρεάζει τη χρήση των έργων όπως για παράδειγµα, κατά την ενίσχυση του εδάφους θεµελίωσης (αύξηση της φέρουσας ικανότητας) θα πρέπει να αποφεύγεται για ένα χρονικό διάστηµα η επιβολή βάρους (φορτίου) στη σταθεροποιηµένη µε τσιµέντο εδαφική στρώση από υπερκείµενες κατασκευές (Kamruzzaman, 2002). Η αύξηση του χρόνου συντήρησης επηρεάζει θετικά το σταθεροποιηµένο µε τσιµέντο εδαφικό υλικό ως προς την αντοχή σε ανεµπόδιστη θλίψη και την ανθεκτικότητά του δηλ. όσο αυξάνει το χρονικό διάστηµα της συντήρησης, τόσο αυξάνει και η παροχή σε Ca(OH) 2 κατά την ε- νυδάτωση του τσιµέντου. Η αύξηση του χρόνου συντήρησης έχει ως αποτέλεσµα την πληρέστερη κρυστάλλωση των καινούργιων ορυκτών που προήλθαν από το τσιµέντο και το εδαφικό υλικό, τη δηµιουργία πληρέστερης συνδετικής δοµής (δικτυωτής ή κυψελωτής) µεταξύ των κόκκων του υλικού και εποµένως την αύξηση της αντοχής σε ανεµπόδιστη θλίψη και την αύξηση της ανθεκτικότητας (Chew et al, 2004). Στην παρούσα έρευνα η αντοχή σε ανεµπόδιστη θλίψη αυξάνεται κατά προσέγγιση γραµ- µικά µε τον λογάριθµο του χρόνου συντήρησης (3-28 ηµέρες) σύµφωνα µε τη θεωρία γα συγκεκριµένο µίγµα µπεντονίτη-καολίνη-άµµου, ενώ αντίθετα ο δείκτης διαβρωσιµότητας µειώνεται γραµµικά µε το λογάριθµο του χρόνου. Επίσης στην παρούσα έρευνα συγκρίνεται η αύξηση της αντοχής και η µείωση του δείκτη δια- 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 1

βρωσιµότητας από 7 σε 28 ηµέρες συντήρησης, σε αργιλλοαµµώδη µίγµατα µε διάφορο αναλογία µπεντονίτη και σταθερό ποσοστό καολίνη (62,5%) συµπυκνωµένα κατά 90%, 95%, 100% και σταθεροποιηµένα µε ποσοστό τσιµέντου 4%. Ο ρυθµός ανάπτυξης της αντοχής και µείωσης της διαβρωσιµότητας των προαναφερθέντων µιγµάτων υπολογίσθηκε µε βάση το δείκτη ανάπτυξης της αντοχής SDI (strength development index) και διαβρωσιµότητας SLDI (slaking development index) αντίστοιχα. Συµπερασµατικά ο ρυθµός ανάπτυξης της αντοχής και της ανθεκτικότητας σε σχέση µε το χρόνο συντήρησης είναι µεγαλύτερη στα µίγ- µατα που περιέχουν αργιλλικά ορυκτά µε χα- µηλές τιµές ορίου υδαρότητας. 2. Ε ΑΦΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΕΡΕΥΝΑΣ Ο Bell (1976), και άλλοι έχουν χαρακτηρίσει ενεργό τη συµπεριφορά του µοντµοριλλονίτη και αδρανή τον καολινίτη όσον αφορά τη σταθεροποίησή τους µε το τσιµέντο. Στην παρούσα ερευνητική εργασία οι δοκιµές έγιναν σε σταθεροποιηµένα µε τσιµέντο αργιλλικά µίγµατα που αποτελούνταν από µπεντονίτη, καολίνη και πυριτική άµµο. Χρησιµοποιήθηκαν οι εµπορικώς διαθέσιµοι, καολίνης, άµµος και ενεργός µπεντονίτης ενώ ο δεύτερος τύπος µπεντονίτη ήταν φυσικός (Πίνακας 1). Η κοκκοµετρική διαβάθµιση της άµµου (µέση έως λεπτή) ήταν οµοιόµορφη µε συντελεστή οµοιοµορφίας κατά Hazen 2,19 (D 10 = 165µm). 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ - Τα δοκίµια συµπυκνώθηκαν µε βέλτιστη υ- γρασία και µέγιστη ξηρά πυκνότητα (τυποποιη- µένη µέθοδος Proctor - Standard Proctor test) σύµφωνα µε το BSI 1377 δ2 και BSI 1924. - Η διακύµανση της συµπύκνωσης ήταν από 90 έως 100% της µέγιστης ξηράς πυκνότητας (τυποποιηµένη µέθοδος Proctor) που ελήφθη στο εργαστήριο. - Τα κυλινδρικά δοκίµια παρασκευάσθηκαν σύµφωνα µε το A.S.T.M. 1632-96. - Τα όρια Atterberg των αργιλλικών µιγµάτων υπολογίστηκαν σύµφωνα µε το BSI 1377. - Η επιλογή του 4% τσιµέντου έγινε για να δώσει αισθητές αλλαγές στην αντοχή και διαβρω- Πίνακας 1. Ιδιότητες φυσικών δεικτών (χαρακτηριστικών αργίλλων) Table 1. Index properties of clays Ιδιότητες Ενεργός Μπεντονίτης Φυσικός Μπεντονίτης M α M n Καολίνης K Άµµος Α Όριο υδαρότητας (%) 486 112 34 - Όριο πλαστικότητας (%) 42 42 30 - είκτης πλαστικότητας (%) 444 69 4 - Φυσική Υγρασία (%) 9 12 1 0,2 Λεπτότερο από 74 µm (%) 100 100 100 0,5 Μοντµοριλλονίτης (%) - 36 - - Πίνακας 2. Ταξινόµηση και χαρακτηρισµός αντοχής σε διάβρωση (Franklin and Chandra, 1972). Table 2. Classification and characterization of durability (Franklin and Chandra, 1972). Ταξινόµηση αντοχής σε διάβρωση είκτης αντοχής σε διάβρωση Id 2 (%) είκτης διαβρωσιµότητας 100-Id 2 (%) Ε πολύ χαµηλή 0-25 100-75 Α χαµηλή 25-50 75-50 Φ µέση 50-75 50-25 Ο Σ υψηλή 75-90 25-10 Β Ρ Α Χ Ο Σ πολύ υψηλή 90-95 10-5 εξόχως υψηλή 95-100 5-0 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 2

σιµότητα. - Τα αργιλλικά µίγµατα σταθεροποιηµένα µε τσιµέντο συντηρήθηκαν σε 95,5% σχετική υ- γρασία και θερµοκρασία 21 ο C. - Η αντοχή σε ανεµπόδιστη θλίψη (q u ) µετρήθηκε σε συσκευή (πρέσα) µονοαξονικής θλίψης Versa Tester εµπορικώς διαθέσιµη από την Soil Test Inc. - Τα κυλινδρικά δοκίµια υποβλήθηκαν σε ανε- µπόδιστη θλίψη, µε ρυθµό φόρτισης 0,6604 mm/min και είχαν διαστάσεις 35,5 mm διάµετρο και 71 mm µήκος. - Προκειµένου να ελεγχθεί η αντοχή σε διάβρωση των δοκιµίων σταθεροποιηµένων µε τσιµέντο, χρησιµοποιήθηκε η συσκευή Franklin (Franklin and Chandra, 1972). Τελικά υπολογίστηκε ο δείκτης διαβρωσιµότητας (slaking index) του δεύτερου κύκλου, που είναι το κλάσµα του συνολικού βάρους του διαβρωθέντος ξηρού υλικού µετά από 2 κύκλους διάβρωσης, προς το βάρος του αρχικού ξηρού υλικού και συµβολίζεται ως (100 - Id 2 ) (%), (Πίνακας 2). Τα κυλινδρικά δοκίµια που υποβλήθηκαν στη δοκιµή µέτρησης της αντοχής σε διάβρωση του Franklin είχαν διαστάσεις 35,5 mm διά- µετρο και 23,7 mm µήκος. Το ερευνητικό πρόγραµµα περιελάµβανε 138 (46x3) δοκίµια για τη µέτρηση της αντοχής σε ανεµπόδιστη θλίψη και 506 (46x11) δοκίµια για τη µέτρηση του δείκτη διαβρωσιµότητας. 4. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΑΙ ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Η ποζολανική αντίδραση αναπτύσσεται σε ένα σηµαντικό παράγοντα σταθεροποίησης των εδαφών καθώς ο χρόνος συντήρησης αυξάνει. Η παραπάνω αντίδραση βασίζεται στην α- πελευθέρωση ιόντων ασβεστίου από το τσιµέντο του µίγµατος εδάφους - τσιµέντου που καταλαµβάνουν τις θέσεις των ανταλλάξιµων ιόντων στην επιφάνεια των αργιλλικών ορυκτών. Ο αριθµός των θέσεων αυτών εξαρτάται α- πό το ποσοστό της αργίλλου και το είδος των αργιλλικών ορυκτών. Τα ιόντα του ασβεστίου επίσης αντιδρούν µε τις χηµικές ενώσεις πυριτίου και αλουµινίου των εδαφικών ορυκτών. Οι δηµιουργούµενες ασβεστοπυριτικές και ασβεστοαλλουµινικές ενώσεις περιβάλλουν τους κόκκους και σχηµατίζουν ένα ισχυρό εδαφικό σκελετό (Stavridakis, 2003). Για τους παραπάνω λόγους ο ρυθµός αύξησης της αντοχής και µείωσης του δείκτη διαβρωσιµότητας (slaking index) σε σχέση µε την αύξηση συµπύκνωσης και χρόνου συντήρησης και µείωση του ενεργού αργιλλικού ορυκτού µπεντονίτη υπολογίστηκε µε τους δείκτες ανάπτυξης της αντοχής (SDI) και διαβρωσιµότητας (SLDI) ως ακολούθως: α) Υπολογισµός (SDI) q un quo SDI = (%) (1) q uo όπου q un = η αντοχή που αναπτύχθηκε σε αργιλλικό µίγµα σταθεροποιηµένο µε 4% τσιµέντο, συµπυκνωµένο σε ποσοστό µεγαλύτερο του 90% και συντηρηµένο 7 ή 28 ηµέρες και q uo = η αντοχή που αναπτύχθηκε σε αργιλλικό µίγµα σταθεροποιηµένο µε 4% τσιµέντο, συ- µπυκνωµένο σε ποσοστό 90% και συντηρηµένο 7 ή 28 ηµέρες. β) Υπολογισµός (SLDI) Sl - Sl n o SLDI = (%) (2) Slo όπου Sl n = ο δείκτης διαβρωσιµότητας που αναπτύχθηκε σε αργιλλικό µίγµα σταθεροποιηµένο µε 4% τσιµέντο, συµπυκνωµένο σε ποσοστό µεγαλύτερο του 90% και συντηρηµένο 7 ή 28 ηµέρες και Sl o = ο δείκτης διαβρωσι- µότητας που αναπτύχθηκε σε αργιλλικό µίγµα σταθεροποιηµένο µε 4% τσιµέντο, συµπυκνω- µένο σε ποσοστό 90% και συντηρηµένο 7 ή 28 ηµέρες. Οι αρνητικές τιµές του SLDI υποδηλώνουν µείωση του δείκτη διαβρωσιµότητας. Στο Σχήµα 1 φαίνεται η εκθετική µεταβολή της αντοχής σε ανεµπόδιστη θλίψη (a) και δείκτη διαβρωσιµότητας (b) συναρτήσει του χρόνου συντήρησης. Αύξηση του χρόνου συντήρησης δηµιουργεί ισχυρότερους δεσµούς µεταξύ των κόκκων του εδάφους και των προϊόντων ενυδάτωσης - υδρόλυσης του τσιµέντου και σκελετό αυξηµένης ανθεκτικότητας. Στο Σχήµα 2 παρουσιάζεται η επίδραση του µπεντονίτη στην αντοχή και δείκτη διαβρωσιµότητας (Stavridakis, 2004). Είναι προφανές ότι αργιλλο-αµµώδη µίγµατα που περιέχουν το υ- ψηλότερο ποσοστό µπεντονίτη αναπτύσσουν την χαµηλότερη αντοχή και υψηλότερο δείκτη διαβρωσιµότητας σε 7 ή 28 ηµέρες συντήρηση. Στο Σχήµα 3 τα αργιλλοαµµώδη µίγµατα που περιέχουν το χαµηλότερο ποσοστό µπεντονίτη (0%) και είναι συµπυκνωµένα στο υ- ψηλότερο ποσοστό συµπύκνωσης (100%) παρουσιάζουν την υψηλότερη µείωση στο δείκτη ανάπτυξης της διαβρωσιµότητας (SLDI). Αυτό οφείλεται στην ανάπτυξη ισχυρότερων δεσµών 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 3

Σχήµα 1. Σχέση της αντοχής (a) και του δείκτη διαβρωσιµότητας (b) µε τον χρόνο συντήρησης, σταθεροποιηµένου αργιλλικού µίγµατος µε 4% τσιµέντο και συµπυκνωµένου 95%. Figure 1. Relationship between strength (a) and slaking index (b) with curing time of clay mixture stabilized with 4% cement, compacted at 95%. λόγω της µείωσης του ποσοστού µπεντονίτη και στην επίδραση αλληλεµπλοκής (interlocking effect) (Koncagül and Santi, 1999) των µικρότερων κόκκων εδάφους εντός του σταθεροποιηµένου µε τσιµέντο εδαφικού πλέγµατος. Επίσης τα προαναφερθέντα µίγµατα που είναι συµπυκνωµένα στο υψηλότερο ποσοστό συµπύκνωσης παρουσιάζουν τον υψηλότερο δείκτη (ρυθµό) ανάπτυξης της αντοχής, που οφείλεται στη µεγαλύτερη φέρουσα ικανότητα των κόκκων λόγω αύξησης της συµπύκνωσης. Αντιθέτως τα µίγµατα αυτά που περιέχουν το χαµηλότερο ποσοστό µπεντονίτη (0%) παρουσιάζουν το χαµηλότερο δείκτη (ρυθµό) α- νάπτυξης της αντοχής, που οφείλεται στη χα- µηλή φέρουσα ικανότητα των κόκκων του σταθεροποιηµένου µε τσιµέντο εδάφους σε συνδυασµό µε την αυξηµένη επίδραση αλληλε- µπλοκής (interlocking effect) των µικρότερων κόκκων εδάφους εντός του σταθεροποιηµένου µε τσιµέντο εδαφικού πλέγµατος (Σχήµα 3c, d). Συγκρίνοντας τα Σχήµατα 3a, c µε τα Σχή- µατα 3b, d είναι προφανές ότι ο δείκτης (ρυθ- µός) ανάπτυξης της µεν αντοχής αυξάνεται της δε διαβρωσιµότητας µειώνεται στα µίγµατα που έχουν συντηρηθεί 28 ηµέρες έναντι των 7 ηµερών. Στο Σχήµα 4, φαίνεται η επίδραση του είδους του αργιλλικού ορυκτού στην κλίση (κ) ανάπτυξης της αντοχής και του δείκτη διαβρωσιµότητας από 7 σε 28 ηµέρες συντήρησης (Stavridakis, 2005). Στα µίγµατα (Πίνακας 3) που περιέχουν αργιλλικά ορυκτά µε σχετικά χαµηλό όριο υδαρότητας (20Mn80A) µειώνεται ο χρόνος σκλήρυνσης εδάφους - τσιµέντου και αυξάνονται οι αρχικές αντοχές ενώ ταυτόχρονα µειώνεται η διαβρωσιµότητα σε αντίθεση µε αργιλλικά ορυκτά που εµφανίζουν υψηλά όρια υδαρότητας (20M α 80A). Τελικά η σχέση του ορίου υδαρότητας µε την κλίση κ ανάπτυξης της αντοχής (κ qu ) και δείκτη διαβρωσιµότητας (κ sl ) ανάλογα µε το είδος του αργιλλικού ορυκτού παρουσιάζεται στο Σχήµα 5. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1) Επιβεβαιώθηκε ότι η αντοχή σε ανεµπόδιστη θλίψη αυξάνεται κατά προσέγγιση γραµµικά µε το λογάριθµο του χρόνου συντήρησης. 2) ιαπιστώθηκε ότι ο δείκτης διαβρωσιµότητας µειώνεται κατά προσέγγιση γραµµικά µε το λογάριθµο του χρόνου. 3) Η αύξηση του ποσοστού συµπύκνωσης αυξάνει την αντοχή και µειώνει το δείκτη διαβρωσιµότητας. 4) Η βελτίωση αργιλλοαµµωδών µιγµάτων µε τσιµέντο επηρεάζεται αρνητικά από την αύξηση του ποσοστού µπεντονίτη που περιέχουν. 5) Η αύξηση του ποσοστού συµπύκνωσης και 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 4

Σχήµα 2. Επίδραση του φυσικού µπεντονίτη, αργιλλικών µιγµάτων που περιέχουν 62,5% καολίνη, σταθεροποιηµένων µε 4% τσιµέντο, στην ανάπτυξη της αντοχής (a, b, c) και δείκτη διαβρωσιµότητάς (d, e, f) τους από 7 σε 28 ηµέρες συντήρηση. Figure 2. Influence of natural bentonite content, of clayey mixtures containing 62.5% kaolin, stabilized with 4% cement, on their strength (a, b, c) and slaking index (d, e, f) development, from 7 to 28 days of curing. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 5

Σχήµα 3. Επίδραση της συµπύκνωσης και φυσικού µπεντονίτη στις τιµές του δείκτη ανάπτυξης της αντοχής (SDI) (a, b) και διαβρωσιµότητας (SLDI) (c, d) αργιλλικών µιγµάτων που περιέχουν 62,5% καολίνη, σταθεροποιηµένων µε 4% τσιµέντο και συντηρηµένων 7 (b, d) και 28 (a, c) ηµέρες. Figure 3. Influence of compaction and natural bentonite content on strength (SDI) (a, b) and slaking (SLDI) (c, d) development index of clay mixtures with 62.5% of kaolin, stabilized with 4% cement and cured for 7 (b, d) and 28 (a, c) days. χρόνου συντήρησης αυξάνει το δείκτη (ρυθµό) ανάπτυξης της αντοχής (SDI) και µειώνει τη διαβρωσιµότητα (SLDI). 6) Ο δείκτης (ρυθµός) ανάπτυξης της αντοχής (SDI) αυξάνεται ενώ ο δείκτης ανάπτυξης της διαβρωσιµότητας (SLDΙ), µειώνεται, σε σταθεροποιηµένα µε µικρό ποσοστό τσιµέντου (4%) αργιλλο-αµµώδη εδάφη, όσο αυξάνει το ποσοστό µπεντονίτη που περιέχουν. 7) - Η περιεκτικότητα αργιλλικών ορυκτών µε χαµηλό όριο υδαρότητας αυξάνει τις αρχικές αντοχές και αντοχή σε διάβρωση των αργιλλοαµµωδών µιγµάτων σταθεροποιηµένων µε τσιµέντο σε αντίθεση µε τα µίγµατα που περιέχουν αργιλλικά ορυκτά που εµφανίζουν υψηλότερο όριο υδαρότητας. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 6

Σχήµα 4. Ανάπτυξη αντοχής (a) και δείκτη διαβρωσιµότητας (b) από 7 έως 28 ηµέρες συντήρηση (Πίνακας 3). Figure 4. Strength (a) and slaking index (b) development from 7 to 28 days of curing (Table 3). Πίνακας 3. Τιµές αντοχής και δείκτη διαβρωσιµότητας Table 3. Strength and slaking index values 100% συµπύκνωση 95% συµπύκνωση 90% συµπύκνωση No Αργιλλικά µίγµατα LL (%) q u (kn/m 2 ) είκτης διαβρωσιµότητας (100-Id2) (%) q u (kn/m 2 ) είκτης διαβρωσιµότητας (100-Id2) (%) q u (kn/m 2 ) είκτης διαβρωσιµότητας (100-Id2) (%) 7 η µ έ ρ ε ς σ υ ν τ ή ρ η σ η 4% τσιµέντο 1 20M n 80A* 26,25 2671 85,50 1959 90,30 1220 93,80 2 20M α 80Α** 55,25 1763 100,00 - - 753 100,00 8% τσιµέντο 1 20M n 80A 26,25 5125 64,24 3600 71,76 2456 76,76 2 20M α 80Α 55,25 3166 81,00 - - 1318 100,00 12% τσιµέντο 1 20M n 80A 26,25 6312 38,67 4999 46,42 3450 58,95 2 20M α 80Α 55,25 4100 58,50 - - 1854 100,00 2 8 η µ έ ρ ε ς σ υ ν τ ή ρ η σ η 4% τσιµέντο 1 20M n 80A 26,25 4280 81,70 3200 85,60 2488 90,00 2 20M α 80Α 55,25 1958 100,00 - - 1150 100,00 8% τσιµέντο 1 20M n 80A 26,25 8163 54,00 6578 60,70 4205 70,60 2 20M α 80Α 55,25 3369 75,00 - - 2319 100,00 12% τσιµέντο 1 20M n 80A 26,25 10842 23,88 8704 31,21 6453 43,46 2 20M α 80Α 55,25 4588 51,50 - - 3119 82,50 * 20M n 80A 20M n = 20% φυσικός µπεντονίτης, 80Α = 80% άµµος ** 20Μ α 80Α 20Μ α = 20% ενεργός µπεντονίτης, 80Α = 80% άµµος 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 7

Σχήµα 5. Επίδραση του ορίου υδαρότητας στην κλίση κ (µεταβολή αρχικών αντοχών και διαβρωσιµότητας) της ανάπτυξης αντοχής (a) και δείκτη διαβρωσιµότητας (b) (Σχήµα 4). Figure 5. Influence of liquid limit on the slope parameter κ (early strength and durability) of strength (a) and slaking index (b) (Figure 4). 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ASTM D. 1632-96, "Standard Practice for Making and Curing Soil - Cement Compression and Flexure Test Specimens in the laboratory". Bell, F.G. (1976), "The influence of the Mineral Contents of Clays on their stabilization by cement" Bulletin of the Association of Engineering Geologists Vol. XIII, No 4, pp. 267-278. BSI 1377. (1990), "Methods of test for soils for Civil Engineering purposes". BSI 1924. (1990), "Methods of test for stabilized soils". Chew, S.H., Kamruzzaman, A.H., M. and Lee, F.H. (2004), "Physico-chemical and engineering behavior of cement treated clays". J. of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, ASCE 130(7): 696-700. Franklin, J.A. and Chandra, R. (1972), "The Slake durabiity test". Int. J. Rock Mech. Min Sc. Vol. 9, pp. 325-341. Kamruzzaman, A.H.M. (2002), "Physico-chemical and engineering behavior of cement treated Singapore marine clay". PhD. Thesis, National Un. of Singapore. Koncagül, C.E. and Santi, M. Paul (1999), "Predicting the unconfined compressive strength of the Breathitt shale using slake durability. Shore hardness and rock structural properties. Int. J. of Rock Mech. and Min. Sc. 36, pp. 139-153. Stavridakis, I.E. (2003), "Influence of composition of soils on their stabilization by cement". 12 th Asian Regional. Conf. on Soil Mech. and Geotechnical Engineering, Singapore, pp. 545-548. Stavridakis, I.E. (2004), "The effect of Bentonite on strength and Durability of cement stabilized clayey admixtures". Proc. of the 5 th Intern. Conf. on Ground Improvement Techniques, K. Lumpur, Malaysia, pp. 297-304. Stavridakis, I.E. (2005), "Assessment and influence of bentonite content on the development of engineering parameters of cement treated clayey mixtures under soaked conditions". Proc. of 6 th Int. Conf. on Ground Improvement Techniques: Coimbra, Portugal, pp. 561-568. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 8