تثبیت خاک با آهک

تثبیت خاک با آهک برای تقویت خاک های شنی و نرم به منظور بهبود شرایط ساخت و ساز و جاده سازی بر روی آن انجام می شود. تثبیت خاک بسته به جنس و مشخصات خاک برای اصلاح و بهبود کیفیت خاک های نرم شنی و رسی به روش های مختلف و با استفاده از تجهیزات و مواد متنوع گفته می شود. برای تثبیت خاک می توان از انواع ترکیبات معدنی و شیمیایی نظیر آهک زنده به صورت کلوخه یا پودر ، آهک هیدراته (از شکفته شدن آهک زنده به دست می آید) و یا پودر سنگ آهک استفاده نمود.

با توجه به اینکه ساخت بناها و جاده ها بر بستر نرم و نامطمئن از نظر مهندسی کار خطرناک و نادرستی است ، بنابراین در صورتی که در حین انجام حفاری به خاک نرم ، مرطوب ، خمیری و غیر متراکم برخوردیم باید با استفاده از مصالح ساختمانی نظیر سیمان و آهک اقدام به تثبیت خاک نماییم. آهک یک ماده کاملا ضد آب است که در صورت افزوده شدن به خاک می تواند تاثیر رطوبت بر خاک را خنثی نموده و با متراکم کردن خاک ، افزایش خاصیت پلاستیکی و افزایش مقاومت فشاری خاک ، ظرفیت باربری آن را افزایش دهد. آهک یک ماده ارزان قیمت ، فراوان ، در دسترس و با کاربری آسان است که جهت تثبیت خاک برای ساختن ساختمان ها ، شفته ریزی استخر ، زیر سازی جاده ها ، فرودگاه ها ، خط آهن و … کاربرد گسترده ای دارد.

سنگ آهک و فراورده های آن مانند آهک پخته شده و آهک شکفته شده می تواند روان بودن خاک های رسی و شنی را کاهش داده و موجب بهبود مقاومت و بافت خاک شود. همچنین دوغاب آهک که با نام آب آهک هم شهرت دارد ، یک ماده علف کش است که مانع از رشد علف هرز و گیاهان زیر آسفالت می شود. البته هر خاکی نیاز به تثبیت کننده مخصوص به خود را دارد برای مثال ، تثبیت خاک با آهک برای زمین هایی که دامنه خمیری آن ها بیش از 10 باشد و یا زمین های حاوی خاک رس با دامنه pi بزرگتر از 35 مناسب خواهد بود.

استفاده از مواد آهکی برای تثبیت خاک شنی و رسی سابقه طولانی دارد. انواع فراورده های آهکی نظیر پودر سنگ آهک ، اکسید کلسیم ، هیدروکسید کلسیم و دولومیت برای تقویت خاک در برابر عوامل محیطی همچون رطوبت ، یخ زدگی و رشد گیاهان هرز استفاده می شود. مواد آهکی برای تهیه خاکریز و یا ایجاد اساس ، زیر اساس ، خاک بستر ، روسازی جاده ، فرودگاه ، خط آهن و افزایش چسبندگی آسفالت به قیر بکار می رود. مقدار آهک ترکیب شده با خاک به عوامل گوناگون محیطی ، جوی ، هدف از تثبیت و نوع خاک و آهک بستگی دارد اما عموما در حدود 0.5 تا 8 درصد وزنی خاک به آن آهک می افزایند.

مزایا و فواید تثبیت خاک با آهک

• افزایش دوام و مقاومت فشاری خاک
• افزایش مقاومت زمین در برابر نفوذ رطوبت
• جلوگیری از انبساط و انقباض خاک
• تقویت لایه های اساس و زیر اساس
• انجام سریع تر علمیات اجرایی و کاهش هزینه ساخت
• کاهش میزان گرد و خاک
• جلوگیری از رشد گیاهان در بستر راه
• جلوگیری از فرسایش خاک

تاثیر آهک بر خصوصیات خاک

تراکم

تثبیت خاک با آهک بر وزن مخصوص و میزان رطوبت موثر است. اولا باید بتوان مصالح ساختمانی را تا حد قابل قبولی در داخل خاک متراکم نمود و دوما وزن مخصوص خاک روی نتیجه تثبیت خاک اهمیت دارد. تثبیت خاک با آهک سبب کاهش وزن مخصوص خشک و بهینه شدن رطوبت می شود.

حالت خمیری

ترکیب اهک با خاک موجب کاهش خصوصیات خمیری می شود بنابراین خاک های رسی که حالت خمیری خاک را افزایش می دهند ، نیاز به میزان بیشتر آهک برای تثبیت شدن دارند. هر چه حالت خمیری خاک کمتر شود ، کار با آن راحت تر خواهد شد.

تورم خاک و انقباض و انبساط

آهک مانع از متورم شدن خاک های رسی می شود زیرا آهک از ترکیب مواد رسی با آب جلوگیری می کند. همچنین آهک از منقبض شدن خاک در اثر از دست دادن رطوبت هم جلوگیری می نماید که در نتیجه مانع از ترک خوردن زمین خواهد شد.

مقاومت دائمی و آنی

پس از تثبیت خاک با آهک ، مقاومت خاک بلافاصله افزایش می یابد و این افزایش مقاومت آنی به تسریع انجام عملیات اجرائی کمک می کند زیرا از ایجاد خاک چسبنده و خمیری که سبب اخلال در عملکرد ماشین آلات است جلوگیری به عمل می آورد.

مراحل انجام تثبیت خاک با آهک

1. پاشیدن لایه ای پودر آهک یا آب آهک بر روی خاک
2. مخلوط کردن آهک و خاک به روش شخم زنی
3. استراحت دادن به زمین برای مدت 1 تا 2 روز
4. آب پاشی زمین جهت مخلوط شدن بهتر
5. متراکم و فشرده کردن خاک توسط غلطت پاچه بزی
6. صاف کردن سطح خاک با استفاده از تیغه گریدر یا غلطک مستطح