بررسی اثر غرقآب شدن، دانه بندی و جنس سرباره فولاد بر مشخصات فنی خاکریزهای مهندسی

استفاده از سرباره فولاد در پروژه های ژئوتکنیکی در سطح دنیا به منظورکاهش مشکل دفع سرباره به عنوان ضایعات یک صنعت و همچنین جلوگیری از تخریب منابع طبیعی، از اهمیت خاصی برخوردار است. ضروری است تا با تهیه ضوابط و مراجع فنی متناسب با ویژگیهای سربارههای تولید داخل کشور، زمینه استفاده و کاربری آن در انواع پروژههای عمرانی فراهم شود. در این پژوهش مشخصات مقاومتی سربارههای فولاد، با هدف کاربرد این مصالح در روسازی پروژههای راه و راه آهن مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصات خاکریز مهندسی مورد مطالعه و محدوده دانهبندی آزمونهها متناسب با مشخصات لایههای روسازی راه و زیر بالاست راهآهن و همچنین امکانات آزمایشگاهی موجود انتخاب شده است. پارامترهای موثر بر مشخصات فنی سربارههای فولاد به عنوان مصالح اساس، زیراساس یا زیربالاست شامل جنس، تراکم، دانه بندی، میزان تنش قائم و اثربارندگی و غرقاب شدن مصالح مورد نظر قرار گرفت. در این پژوهش از دو نوع سرباره کنورتور ذوب آهن اصفهان (BOF) و سرباره کوره قوس الکتریکی (EAF) و دو نوع دانهبندی به ترتیب نوع 1 (G1) در گروه ماسه و دانه‌بندی‌ نوع 2 (G2) در گروه شن، دو تراکم استاندارد و اصلاح‌ شده، درحات خشک، اشباع و خشک-اشباع مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از آزمایش حدود اتربرگ نشان از عدم چسبندگی این مصالح می باشد. نتایج آزمایش تراکم نشان داد که وزن مخصوص خشک حداکثر و رطوبت بهینه، سرباره BOF با دانه‌بندی‌ از نوع G1 و متراکم شده به روش استاندارد، کمترین وزن مخصوص خشک را داشت و سرباره EAF با دانه‌بندی‌ نوع G2 و متراکم شده به روش تراکم اصلاح شده، بیشترین میزان وزن مخصوص خشک را دارا می‌باشد. براساس آزمون نسبت ظرفیت باربری کالیفرنیا، بیشترین مقدار CBR، مربوط به سرباره EAF با دانه‌بندی‌ G2 و با تراکم اصلاح شده در حالت خشک می‌باشد. نتایج آزمایش برش مستقیم سرباره EAF، با دانه‌بندی‌ G2 در حالت خشک و تراکم اصلاح شده بیشترین زاویۀ اصطکاک داخلی و کمترین میزان این پارامتر مربوط به آزمونه با دانه‌بندی‌ G1 در حالت اشباع و تراکم استاندارد می‌باشد. در آزمایش‌های حالت خشک –اشباع، با شروع آزمایش در حالت خشک، رفتار تنش برشی -جابجایی افقی مصالح تقریبا مشابه رفتار تنش برشی -جابجایی افقی مصالح در حالت خشک است. مصالح در حالت خشک -اشباع، در اثر اشباع شدن دچار افت ناگهانی در سطح تنش برشی می‌شوند. مقدار این افت در حدود 30 درصد تنش برشی مصالح قبل از اشباع شدن می‌باشد. مقاومت برشی حداکثر در حالت خشک-اشباع تقریبا مشابه سطح تنش برشی متناظر جابجایی در حالت خشک است و مقاومت برشی پسماند تقریبا مشابه حالت اشباع است. با توجه به نتایج بدست آمده به لحاظ مقاومتی این مصالح در اساس، زیراساس و زیربالاست قابل استفاده می باشند.