عنوان الإطروحه |
Characterization and Improvement of Expansive Bentonite-rich Clay in Al-Azraq Area with Different Jordanian Industrial Materials
|
تاريخ مناقشة الاطروحه |
2020-07-29 |
اسم الطالب |
محمد عبد اللطيف رشاد المصري
|
المشرف |
اسلام محمود محمد الدبشة |
|
المشرف المشارك |
فاتن السلطي
|
اعضاء لجنة المناقشة |
| امجد محمد سامي مصطفى شطناوي |
| خليل ابراهيم |
|
الكلية |
معهد علوم الارض والبيئة |
القسم |
الجيولوجيا التطبيقية |
الملخص بالعربية |
يعتبر الأردن دولة غنية بالمعادن والصخور الصناعية المختلفة. كما ويعتبر الطين الغني بالبنتونايت هو أحد هذه المعادن الموجود في عدة مناطق، والطين الغني بالبنتونايت هو نوع من التربة القابلة للانتفاخ والتي تسبب مشاكل.
يركز هذا البحث على تحسين الخواص الهندسية للتربة الطينية الغنية بالبنتونايت في منطقة الازرق من خلال خلطها مع نسب مختلفة من المواد الصناعية التي تعمل على تحسينها. وقد تم دراسة الخصائص المميزة للبنتونايت المعالج من خلال عدة فحوصات. فلقد تم اختبار التركيب الكيميائي والمعدني باستخدام جهاز فلورية الأشعة السينية (XRF) وجهاز حيود الأشعة السينية (XRD) كما وقد تم فحص التركيب الداخلي من خلال المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). كما وأجريت عدة فحوصات مخبرية مثل اختبار القابلية للانضغاط، قوة التحمل (CBR)، واختبار المقاومة للضغط غير المحصور لقياس الخصائص الهندسية لتربة البنتونايت المثبتة بالإضافة إلى التغير في التكوين المعدنية والتركيب الداخلي للتربة المثبتة. إن إضافة ?? من الجير، و ??? من الطين الفوسفاتي، و?.?? منCKD، و??? من الرمل قد أدى إلى تقليل اللدونة للبنتونايت من ??? إلى ??.??، و ??.???، و??.?? و??.???، على التوالي. كما وزادت الكثافة للبنتونايت من ?.?? مغ/سم? إلى ?.?? مغ/سم? عند إضافة ??من الجير ووصلت إلى ?.?? مغ/سم? عند إضافة ??? من الطين الفوسفاتي والى ?.? مغ /سم? عند إضافة ?.?? من CKD. ثم وصلت إلى ?.?? مغ / سم? عند إضافة ??? من الرمل. وقد انخفض محتوى الرطوبة الأمثل للبنتونايت من ??.?? إلى ??.?? عند إضافة ??من الجير و??.??عند إضافة ???من الطين الفوسفاتي ليرتفع إلى ??? مع إضافة ?.?? من CKD إلى أن وصلت إلى ??.?? عند إضافة ??? من الرمل. كما أن نسبة حمل (تحمل) كاليفورنيا قد زادت من?? إلى ??.???، ??.??، ??.?? و??.?? عند إضافة ?? من الجير، ???من الطين الفوسفاتي ،?.?? من CKD و???من الرمل على التوالي. كما وأظهرت نتائج اختبار قوة الضغط غير المحصور تحسينات كبيرة عند إضافة ??من الجير، ???من الطين الفوسفاتي ،?.?? من CKD و???من الرمل. بسبب التفاعلات الكيميائي الذي أدى إلى إنتاج مركبات مثبتة للتربة. وتشير النتائج إلى أن إضافة ?? من الجير، ?.?? من CKD ادى إلى تكوين نواتج تتبيث وتعزيز القوة الميكانيكية وهو ما يسمى (تفاعل) البوزولاني. بناءا على نتائج هذه الدراسة، يمكن القول إن تثبيت التربة الطينية الغنية بالبنتونايت في الأزرق باستخدام مواد صناعية مختلفة أدى الى تحسين في مقاومة التربة بشكل ملحوظ. كما أن إعادة الاستخدام المعادن الصناعية والمخلفات مثل CKD والطين الفوسفاتي يمكن أن يقلل من كمية هذه المواد الذي ينتهي بها المطاف في مكبات النفايات وذلك بإعادة استخدامها في الطرق التقليدية لتثبيت التربة.
|
الملخص بالانجليزي |
Jordan is a paradise of many industrial rocks and minerals. Bentonite-rich clay is one of these minerals that is found in many localities. Bentonite-rich clay is an expansive soil which is considered as one of the nation?s most prevalent causes of damage to buildings and construction.
This research focuses on the improvement of engineering properties of bentonite-rich clay soil in Al-Azraq area by mixing it with different proportions of industrial stabilizer materials. The index properties of bentonite- rich clay have been investigated through various tests. The chemical and mineralogical compositions of the materials have been examined by X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD), respectively. Scanning Electron Microscope (SEM) also was used to identify the internal structure.
Laboratory tests such as compaction, California bearing ratio, and unconfined compression test were performed to measure the engineering characteristics of the stabilized bentonite- rich clay. In addition to study the changing in mineral phase and internal structure for selected stabilizer.
The addition of 5% lime, 10% slime, 7.5% Cement kiln dust (CKD), and 10% sand helps in decreasing the plasticity index of bentonite- rich clay from 60% to 17.2%, 18.47%, 17.52%, and 22.70%, respectively. The maximum dry density of bentonite- rich clay increased from 1.19 mg/cm3 to 1.58 mg/cm3 with addition of 5% lime, 1.22 mg/cm3 with addition of 10% slime, 1.4 mg/cm3 with addition of 7.5% CKD, and 1.25 mg/cm3 with addition of 10% sand.
The optimum moisture content of bentonite- rich clay decreased from 40.1% to 25.1% with addition of 5% lime, 24.1% with addition of 10% slime, 25% with addition of 7.5% CKD, and 32.4% with addition of 10% sand. The California bearing ratio for bentonite- rich clay increased from 9% to 17.17%, 14.5%, 17.5%, and 15.3% after stabilization by 5% lime, 10% slime, 7.5% CKD, and 10% sand, respectively. Because that these ratios were chosen as the optimum adding ratios. The results of the unconfined compression strength showed substantial improvements with addition of 5% lime, 10% slime, 7.5% CKD, and 10% sand due to chemical reactions resulting in the production of binding compounds.
The results indicate that the addition of 5% lime and 7.5% CKD is responsible in the formation of new product binding materials which enhances the mechanical strength through the pozzolanic reaction. From the results of this study, it is believed that the stabilization of Al-Azraq bentonite- rich clay soil using different stabilizers improves the soil strength properties significantly, offering positive benefit for long-term soil stabilization. The potential for beneficial reuse of waste material CKD, and slime can reduce the quantity of this material that ends up in landfills, that are associated with the production of these traditional soil stabilizers
|
رقم ISN |
6303 |
|
للحصول على الرسالة كملف يرجى تزويد المكتبة برقم ISN
|
|