Вивчення властивостей грунту при зміцненні набухаючих глин з використанням черепашкової золи

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245533

Ключові слова:

набухаюча глина, черепашкова зола, зміцнення грунту, 3D набухання, порушений грунт, непорушений грунт

Анотація

Набухаюча глина є однією зі складнощів під час будівельних робіт. Грунт легко розширюється під впливом води, що призводить до зниження його міцності. Ця проблема може бути вирішена шляхом зміцнення грунту. Грунт утворюється в результаті вивітрювання і містить мінерал монтморилоніт. Грунт дуже чутливий до вологості, має високий показник усадки, що заважає проведенню будівельних робіт. Тому для вирішення даної проблеми необхідні додаткові матеріали, одними з яких є зміцнювачі грунту. Дослідження спрямоване на зміцнення набухаючого глинистого грунту. Проведений аналіз фізико-механічних властивостей набухаючої глини з сумішшю черепашкової золи. Набухаюча глина відбирається безпосередньо (без порушення структури) або з порушенням. Непорушений грунт відбирається за допомогою трубки для запобігання порушення повітрям, в той час як порушений грунт відбирається за допомогою лопати і поміщається в мішковий контейнер. Метод зміцнення набухаючої глини полягає в додаванні відсоткового вмісту суміші черепашкової золи (5 %, 10 %, 15 %, і 20 %). Грунт, після визначення початкової вологості (γd), перемішують, потім формують в циліндричну форму. Форму зберігали в ексикаторі, потім кожен день поливали 5 % води до насичення грунту. Далі методом Проктора були проведені хімічні (хімічний аналіз грунту, мінералогічний аналіз грунту), фізичні (вологість грунту, межа пластичності) і механічні випробування (випробування на необмежений стиск, випробування на ущільнення, випробування на набухання). Результати показали вплив додавання зміцнюючого матеріалу із золи устричних раковин в набухаючу глину на фізико-механічні властивості грунту. Додавання черепашкової золи може знизити вологість грунту за різних показників пластичності. У той час як величина напруги грунту зменшилася, набухання значно збільшилося в порівнянні з вихідним грунтом.

Біографії авторів

Agus Tugas Sudjianto, University of Widyagama Malang

Associate Professor

Department of Civil Engineering

Aji Suraji, University of Widyagama Malang

Associate Professor

Department of Civil Engineering

Sugeng Hadi Susilo, State Polytechnic of Malang

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Afrin, H. (2017). A Review on Different Types Soil Stabilization Techniques. International Journal of Transportation Engineering and Technology, 3 (2), 19. doi: https://doi.org/10.11648/j.ijtet.20170302.12
  2. Hussain, S. (2017). Effect of Compaction Energy on Engineering Properties of Expansive Soil. Civil Engineering Journal, 3 (8), 610. doi: https://doi.org/10.28991/cej-030988
  3. Zumrawi, M. M. E., Babikir, A. A.-A. A. (2017). Laboratory Study of Steel Slag Used in Stabilizing Expansive Soil. Asian Engineering Review, 4 (1), 1–6. doi: https://doi.org/10.20448/journal.508.2017.41.1.6
  4. Phanikumar, B. R., Ramanjaneya Raju, E. (2020). Compaction and strength characteristics of an expansive clay stabilised with lime sludge and cement. Soils and Foundations, 60 (1), 129–138. doi: https://doi.org/10.1016/j.sandf.2020.01.007
  5. Onyelowe, K. C., Onyia, M. E., Nguyen-Thi, D., Bui Van, D., Onukwugha, E., Baykara, H. et. al. (2021). Swelling Potential of Clayey Soil Modified with Rice Husk Ash Activated by Calcination for Pavement Underlay by Plasticity Index Method (PIM). Advances in Materials Science and Engineering, 2021, 1–10. doi: https://doi.org/10.1155/2021/6688519
  6. Akula, P., Naik, S. R., Little, D. N. (2021). Evaluating the Durability of Lime-Stabilized Soil Mixtures using Soil Mineralogy and Computational Geochemistry. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2675 (9), 1469–1481. doi: https://doi.org/10.1177/03611981211007848
  7. Prasetyo, Y. E., Zaika, Y., Rachmansyah, A. (2018). Pengaruh Penambahan Abu Ampas Tebu dan Kapur Terhadap Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif (Studi Kasus : Tanah di Bojonegoro). Rekayasa Sipil, 12 (2), 118–125. doi: https://doi.org/10.21776/ub.rekayasasipil.2018.012.02.7
  8. Seco, A., del Castillo, J. M., Espuelas, S., Marcelino-Sadaba, S., Garcia, B. (2021). Stabilization of a Clay Soil Using Cementing Material from Spent Refractories and Ground-Granulated Blast Furnace Slag. Sustainability, 13 (6), 3015. doi: https://doi.org/10.3390/su13063015
  9. Sofwan, Nurdin, S. (2020). Bearing Capacity Improvement of Expansive Soil: Stabilization with Cement and Iron Oxide Additive. MATEC Web of Conferences, 331, 02005. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/202033102005
  10. Noorzad, R., Ta’negonbadi, B. (2020). Volume change behavior of stabilized expansive clay with lignosulfonate. Scientia Iranica, 27 (4), 1762–1775. doi: https://doi.org/10.24200/sci.2018.50210.1575
  11. Lakshman Teja, S., Shraavan Kumar, S., Needhidasan, S. (2018). A Review and Study on Stabilization of Expansive Soil Using Brick Dust. International Journal of Pure and Applied Mathematics, 119 (17), 1999–2005. Available at: https://www.acadpubl.eu/hub/2018-119-17/2/166.pdf
  12. Firoozi, A. A., Guney Olgun, C., Firoozi, A. A., Baghini, M. S. (2017). Fundamentals of soil stabilization. International Journal of Geo-Engineering, 8 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s40703-017-0064-9
  13. Kojima, T. (2007). Soil Stabilization with Lime. Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan, 14 (329), 255–260. doi: https://doi.org/10.11451/mukimate2000.14.255
  14. Han, S., Wang, B., Gutierrez, M., Shan, Y., Zhang, Y. (2021). Laboratory Study on Improvement of Expansive Soil by Chemically Induced Calcium Carbonate Precipitation. Materials, 14 (12), 3372. doi: https://doi.org/10.3390/ma14123372
  15. Blayi, R. A., Sherwani, A. F. H., Ibrahim, H. H., Faraj, R. H., Daraei, A. (2020). Strength improvement of expansive soil by utilizing waste glass powder. Case Studies in Construction Materials, 13, e00427. doi: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00427
  16. Alqaisi, R. O. (2020). Using eggshell powder as a supplementary additive to lime stabilization in expansive soil. University of Technology Sydney, 138. Available at: http://hdl.handle.net/10453/143865
  17. Driss, A. A.-E., Harichane, K., Ghrici, M., Gadouri, H. (2021). Assessing the effect of moulding water content on the behaviour of lime-stabilised an expansive soil. Geomechanics and Geoengineering, 1–13. doi: https://doi.org/10.1080/17486025.2021.1903092
  18. Manzanal, D., Orlandi, S., Fernandez, M., Laskowski, C., Barría, J. C., Codevila, M., Piqué, T. (2021). Soil-water retention of highly expansive clay stabilized with a bio-polymer. MATEC Web of Conferences, 337, 01006. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/202133701006
  19. Suresh Reddy, T., Prasad, D. S. V. (2017). Stabilization of Soil Using Sugarcane Straw Ash and Polypropylene Fibres. International Journal of Engineering and Applied Sciences, 4 (6), 5–8. Available at: https://www.neliti.com/id/publications/257450/stabilization-of-soil-using-sugarcane-straw-ash-and-polypropylene-fibres

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-21

Як цитувати

Sudjianto, A. T., Suraji, A., & Susilo, S. H. (2021). Вивчення властивостей грунту при зміцненні набухаючих глин з використанням черепашкової золи. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6 (114), 58–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245533

Номер

Том 6 № 6 (114) (2021): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Agus Tugas Sudjianto, Aji Suraji, Sugeng Hadi Susilo

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.