Alexandria University Alexandria En

Alexandria University Alexandria Engineering Journal
www.elsevier.com/locate/aej
www.sciencedirect.com



ORIGINAL ARTICLE
Ground improvement using soil-cement columns: Experimental investigation
Ahmed Farouk *, Marawan M. Shahien
Structural Engineering Department, Faculty of Engineering, Tanta University, Egypt
Received 28 February 2013; revised 1 May 2013; accepted 29 August 2013 Available online 27 September 2013



Abstract The construction of heavy structures on soils of low relative density is a challenging task. The inclusion of soil-cement columns produced by the deep mixing method is one of the soil sta-bilizing techniques that could be applied successfully to overcome this challenge. Nevertheless, this technique did not receive a considerable attention in Egypt yet. In the first part of this study, two different natural silty sand soils extracted from the Delta of the River Nile were mixed with cement to prepare samples of different cement doses and different water cement ratios. After curing, the hardened samples were tested and their unconfined compressive strength was investigated. The sec-ond part of this study investigates the interaction between a strip footing model and Nile deltaic soil improved by a group of soil-cement columns. Results of the first part of this study showed that the compressive strength of the investigated Nile delta soils could be increased even at lower values of cement doses. Results extracted from the second part of this study showed that a considerable set-tlement reduction up to 80% could be achieved depending on both the number and the length of the soil-cement columns that is used to improve the soil.
© 2013 Production and hosting by Elsevier B.V. on behalf of Faculty of Engineering, Alexandria
University.




1. Introduction
Sometimes there is a constraint to have constructions on areas considered to be problematic because of the extent of underly¬ing deposits of low strength or unstable soils. In such case,
* Corresponding author. Tel.: [phone].
E-mail address: [e-mail] (A. Farouk).
Peer review under responsibility of Faculty of Engineering, Alexandria University.
Ü58l
Production and hosting by Elsevier
there will be a need to improve the soil using a suitable soil sta-bilizing technique. The inclusion of soil-cement columns using the deep soil mixing method is one of the stabilizing techniques that have been applied successfully worldwide. The advantage of deep soil mixing method is that it not only improves the strength of ground, but is a superior method for the limitation of settlement. This method mainly depends on increasing the stiffness of natural soil by adding a strengthening admixture material such as cement, lime, gypsum and fly ash. For this purpose, special rotating mixing tools are used which often produce a cylindrical column shaped having a higher strength than the virgin soil. When using cement as an admixture agent, a produced cemented soil material shall be the reaction prod¬uct of mixing soil with a measured amount of Portland cement
and water. In this case, the produced soil-cement columns are often compacted to a relatively high density so that their prop¬erties become similar to that of soft rock. The modulus of elas¬ticity and unconfined compressive strengths of these columns could be typically 10-20% that of plain concrete [5,9] and hence they can be considered as an engineered low strength concrete columns. As a result, an increase in the soil bearing capacity and a decrease in compressibility shall be gained, which in turn reduces the overall foundation cost by allowing the superstructure to be built on shallow footings rather than pile foundations.
In literature, there are many studies that focused on inves¬tigating the optimum dosage of binders to be mixed with par¬ticular types of soils to gain a considerable increase in the unconfined strength and to achieve a desired improvement ra¬tio, (e.g., [1,3,4,9,10]). A few or even no one yet has investi¬gated the possibility of stabilizing the Nile delta soil by cement using the mixing method. On the other hand, many other studies concerned about investigating the use of soil sta¬bilization to reduce settlement, to prevent shear deformation of soil, to support excavation, to prevent sliding failure and to mitigate liquefaction, (e.g., [2,6-8]).
Although the technological aspects of deep mixing in terms of machinery and construction have progressed significantly worldwide in the recent years, it is not a common type yet among the soil improvement methods applied in Egypt. Accordingly, there was a need to study the influence of mixing ordinary Portland cement as a hardening agent with Nile delta soils on both the compressive strength of the cemented soil and the interaction between the stabilized soil and foundations. On the beginning, series of tests were conducted to investigate the effect of the soil type, the cement dose and the water cement ratio on the strength of the cemented Nile delta soil. Then, an¬other series of laboratory model tests were carried out by pre¬paring and installing groups of soil-cement columns beneath a rigid steel plate to measure the increase in bearing capacity and reduction of settlement of the stabilized soil.
2. Investigating the soil-cement compressive strength
There are many factors that affect the strength of a soil mixed with cement. Among these factors are the soil type, the cement dose and the water cement ratio. To investigate the effect of soil type, two different types of soil were studied. The soils were taken from two different locations in the middle of Delta of the River Nile, namely “Shobra-alnamla” and ‘‘Talbant- qaisar’’ at Al-Gharbeya governorate. Through this study, the first soil shall be denoted as ‘‘Sh’’ soil and the second soil shall be denoted as ‘‘Tal’’ soil.
To investigate the effect of cement dose on the strength of the mixed cement-soil, a group of tests were conducted on six specimens prepared from soil ‘‘Sh’’. Each specimen was pre¬pared by mixing the soil with a prescribed cement dosage rate. The investigated dosage rates were 160, 200, 240, 300, 340, and 440 kg/m3. The cement dosage rate can be defined as the weight of binder added per unit volume of the soil to be trea¬ted, expressed in kg/m3. A constant water cement ratio of 1.25 was used for each dosage rate.
Variation of strength of the cemented soil under the effect of different water cement ratios was investigated after a con¬stant curing period. For this purpose, tests were carried out on two sets of specimens. Each set was prepared using one of the aforementioned investigated soils at four different water cement ratios of 0.80, 1.00, 1.25, and 1.50. Both sets were investigated at a constant cement dosage rate of 240 kg/m3.
2.1. Physical properties of the studied soils
Prior to preparing the specimens, each soil was characterized with respect to its physical properties. The physical properties of both soils were assessed via a classification test program. The tests were conducted in accordance with the ASTM stan¬dards. According to the unified soil classification system, both soils are classified as silty sand. Properties of the investigated soils are illustrated in Table 1, and the particle-size distribution is shown in Fig. 1.
2.2. Sample preparation and testing procedure
A laboratory procedure as listed step by step below, was at¬tempted to be developed for preparing, curing and testing the soil mixed specimen applicable to the wet method of soil mixing. This procedure was similar to that described by Shres- tha [9]. To prepare the samples, the needed amount of each soil was first dried in oven at 105 0C for 24 h to ensure having soil with zero initial water content. Then, each soil was sieved using sieve No. 8 in order to eliminate any stones and pebbles. Thereafter, the required cement dosage rate of each specimen was achieved by adding and thoroughly mixing a calculated weight of cement with a specific weight of soil. Finally, accord¬ing to the desired water cement ratio, a prescribed weight of water was added and mixed for about 3-5 min to make ce- ment-water-soil mixture. The cylindrical cemented soil speci¬mens were prepared by pouring the mixture in 3 layers inside thin-wall UPVC molds. Each layer was compacted by hand using a wooden rod to eliminate air pockets and to unite the layers together. All molds have a constant diameter of 100 mm and a length of 150 mm so as to have samples with a shape factor of 1:1.5. The molds also have a longitudinal grove to facilitate extracting the samples after hardening. The filled molds were then covered with plastic bags and stored for a specified curing period of 7 days in a constant tempera¬ture of 25 0C. After curing, the specimens were extracted from the molds and left in the air for 1 day before testing. Uncon-fined compression tests were performed under a testing ma¬chine having a maximum load capacity of 250 kN. Each specimen was concentrically loaded until failure. All results were periodically recorded and stored in a computer during the tests by means of a data acquisition system.
3. Investigating the interaction between the stabilized soils and foundations
In literature, most of studies used pure sand or clay for mod¬eling the behavior of foundations rest on improved soil, while only few researches concerned about modeling the behavior of foundations rest on a stabilized natural soil. In this study, both the ground and the soil-cement columns were prepared using the natural soil extracted from ‘‘Shobra-alnamla’’ district. Hence, this soil is denoted in this study by ‘‘Sh’’ as mentioned before. The soil was mixed with an appropriate dose of cement at a prescribed water cement ratio. Both the dosage of cement 


Figure 1 Particle-size distribution of the investigated soils.
and the water cement ratio were chosen so as to ensure prepar¬ing a soil-cement mixture w

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มหาวิทยาลัยซานเดรียอเล็กซานเดวิศวกรรมสมุดรายวันwww.elsevier.com/locate/aejwww.sciencedirect.com บทความต้นฉบับปรุงดินโดยใช้ดินซีเมนต์คอลัมน์: สอบสวนทดลองAhmed Farouk *, Marawan M. Shahienภาควิชาวิศวกรรมโครงสร้าง คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยตันตะ อียิปต์รับ 28 2013 กุมภาพันธ์ ปรับปรุง 1 2013 พฤษภาคม ยอมรับ 2013 29 สิงหาคมว่างออนไลน์ 27 2013 กันยายน บทคัดย่อการก่อสร้างโครงสร้างหนักในดินเนื้อปูนของความหนาแน่นสัมพัทธ์ต่ำเป็นงานที่ท้าทาย การรวมคอลัมน์ดินซีเมนต์ที่ผลิต โดยวิธีการผสมลึกเป็นหนึ่งในเทคนิคสตา bilizing ดินที่สามารถนำไปใช้เรียบร้อยแล้วเพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ไม่ได้รับความสนใจมากในอียิปต์ยัง ในช่วงแรกของการศึกษานี้ สองแตกต่างกันตามธรรมชาติปนทรายแป้งทรายดินเนื้อปูนสกัดจากส่วนที่แตกต่างของแม่น้ำไนล์แม่น้ำถูกผสมกับปูนซีเมนต์เพื่อจัดเตรียมตัวอย่างของปริมาณปูนซีเมนต์ที่แตกต่างกันและอัตราส่วนของปูนซีเมนต์น้ำแตกต่างกัน หลังจากบ่ม ทดสอบตัวอย่างเสริม และ unconfined compressive กำลังถูกสอบสวน ส่วน sec ond การศึกษานี้ตรวจสอบการโต้ตอบระหว่างแถบหลักจำลองและไนล์ deltaic ดินพัฒนา โดยกลุ่มของคอลัมน์ดินซีเมนต์ ผลลัพธ์ของส่วนแรกของการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า สามารถเพิ่มความแข็งแรงของดินเนื้อปูนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ investigated compressive แม้ที่ต่ำกว่าค่าของปริมาณปูนซีเมนต์ ผลที่สกัดจากส่วนสองของการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าชุด-tlement มากลดถึง 80% สามารถทำได้ขึ้นอยู่กับจำนวนและความยาวของคอลัมน์ดินซีเมนต์ที่ใช้ในการปรับปรุงดินได้© ผลิต 2013 และโฮสติ้ง โดย Elsevier B.V. ในนามของคณะวิศวกรรมศาสตร์ อเล็กซานเดมหาวิทยาลัย 1. บทนำบางครั้งมีข้อจำกัดได้ก่อสร้างบนพื้นที่ที่ถือว่าเป็นปัญหาเนื่องจากขอบเขตของเงินฝาก underly¬ing ของความแข็งแรงต่ำหรือดินเนื้อปูนไม่เสถียร ในกรณีดังกล่าว* ผู้สอดคล้องกัน โทร.: [phone]ที่อยู่อีเมล์: [e-mail] (A. Farouk)เพื่อนทบทวนภายใต้ความรับผิดชอบของคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยซานเดรียÜ58lผลิตและโฮสติ้ง โดย Elsevierจะต้องปรับปรุงดินโดยใช้เทคนิค bilizing สตาดินเหมาะสม การรวมคอลัมน์ดินซีเมนต์โดยใช้วิธีผสมดินลึกเป็นหนึ่งในเทคนิคสมัยมีเสถียรภาพที่ได้ใช้ประสบความสำเร็จทั่วโลก ประโยชน์ของดินลึกผสมวิธีคือ ว่า มันไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของดิน แต่เป็นวิธีเหนือกว่าสำหรับข้อจำกัดของการชำระเงิน วิธีนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเพิ่มความแข็งของดินตามธรรมชาติโดยการเพิ่มวัสดุการผลิตเข้มแข็งเช่นซีเมนต์ ปูน ยิปซั่ม และเถ้า สำหรับวัตถุประสงค์นี้ พิเศษหมุนผสมกำลังทำงานซึ่งมักจะผลิตกระบอกคอลัมน์รูปมีความแข็งแรงสูงกว่าดินบริสุทธิ์ เมื่อใช้ปูนซีเมนต์เป็นตัวแทนผลิต วัสดุผลิตคาร์ดินจะ prod¬uct ปฏิกิริยาของผสมดินกับมาตรของปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์ และน้ำ ในกรณีนี้ คอลัมน์ดินซีเมนต์ผลิตมักจะกระชับไปความหนาแน่นค่อนข้างสูงเพื่อให้ prop¬erties ของพวกเขากลายเป็นหินอ่อน โมดูลัสของ elas¬ticity และแข็ง unconfined compressive คอลัมน์เหล่านี้อาจจะ 10-20% ของคอนกรีตธรรมดา [5,9] และดังนั้น พวกเขาถือได้ว่าเป็นการออกแบบความแข็งแรงต่ำสุดที่คอนกรีตคอลัมน์ได้ ดังนั้น เพิ่มในดินเรืองรองและลดลงใน compressibility จะได้รับ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนมูลนิธิรวม โดยทำให้โครงสร้างส่วนบนจะถูกสร้างขึ้นบน footings ตื้นแทนที่เป็นรากฐานของกองในวรรณคดี มีหลายการศึกษาที่เน้น inves¬tigating ปริมาณสูงสุดของยึดประสานที่จะผสมกับชนิดดินเนื้อปูนได้รับการเพิ่มขึ้นมากในแข็ง unconfined และ เพื่อให้การปรับปรุงที่คุณต้อง ra¬tio, par¬ticular (เช่น, [1,3,4,9,10]) ยังหนึ่งกี่ หรือแม้แต่ไม่มี investi¬gated ของ stabilizing ดินสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์โดยใช้วิธีการผสมปูนซีเมนต์ บนมืออื่น ๆ ศึกษาอื่น ๆ กังวลเกี่ยวกับการตรวจสอบการใช้ sta¬bilization ในดินเพื่อลดการจ่าย ให้แมพแรงเฉือนของดิน การสนับสนุนขุด ให้เลื่อนล้มเหลว และบรรเทา liquefaction, (เช่น, [2,6-8])แม้ว่าลักษณะของการผสมลึกก่อสร้างและเครื่องจักรเทคโนโลยีมีหน้าไปเพียงใดอย่างมากทั่วโลกในปีล่าสุด มันไม่ได้เป็นชนิดที่พบได้ระหว่างวิธีการปรับปรุงดินที่ใช้ในอียิปต์ ดังนั้น มีความจำเป็นในการศึกษาอิทธิพลของการผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาเป็นตัวแทนของแข็งกับดินเนื้อปูนเหลี่ยมแม่น้ำไนล์ในแรงทั้ง compressive ดิน cemented และการโต้ตอบระหว่างดินเสถียรและมูลนิธิ ในการเริ่มต้น ชุดทดสอบได้ดำเนินการตรวจสอบผลของชนิดของดิน ปริมาณปูนซีเมนต์ และอัตราส่วนของปูนซีเมนต์น้ำความแรงของดินสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ cemented แล้ว an¬other ชุดของการทดสอบแบบจำลองห้องปฏิบัติได้ดำเนินการ โดย pre¬paring และกลุ่มติดตั้งคอลัมน์ดินซีเมนต์ใต้แผ่นเหล็กแข็งวัดเพิ่มลูกปืนกำลังการผลิตและลดของดินเสถียร2. ตรวจสอบแรง compressive ดินซีเมนต์มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรงของดินผสมกับปูนซีเมนต์ ระหว่างปัจจัยเหล่านี้มีชนิดของดิน ปริมาณปูนซีเมนต์ และอัตราส่วนปูนซีเมนต์น้ำ การตรวจสอบผลของชนิดดิน มีศึกษาสองประเภทของดิน ดินเนื้อปูนได้มาจากสถานที่สองตรงกลางของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ คือ "Shobra alnamla" และ "Talbant-qaisar'' ที่รัฐอัล-Gharbeya ผ่านการศึกษา ดินแรกจะแทนได้เป็น ''ดี '' ดิน และดินที่สองจะแทนได้เป็น ''ทัล '' ดินการตรวจสอบผลกระทบของปริมาณปูนซีเมนต์ความแรงของการผสมซีเมนต์ดิน กลุ่มทดสอบได้ดำเนินบนไว้เป็นตัวอย่าง 6 ที่เตรียมจากดิน ''ดี '' แต่ละตัวอย่างถูก pre¬pared โดยผสมดินกับอัตราปริมาณซีเมนต์ที่กำหนด ราคาตรวจสอบขนาดได้ 160, 200, 240, 300, 340 และ 440 kg/m3 อัตราปริมาณปูนซีเมนต์ที่สามารถกำหนดเป็นน้ำหนักของสารยึดเกาะเพิ่มต่อหน่วยปริมาตรของดินจะ trea¬ted แสดงเป็น kg/m3 อัตราส่วนปูนซีเมนต์น้ำคงเป็นของ 1.25 ใช้สำหรับอัตราแต่ละขนาดความแปรปรวนของความแข็งแรงของดิน cemented ภายใต้ผลของอัตราส่วนของปูนซีเมนต์น้ำต่าง ๆ ถูกสอบสวนหลังจาก con¬stant การบ่มระยะเวลา สำหรับวัตถุประสงค์นี้ ทดสอบได้ดำเนินการในสองชุดไว้เป็นตัวอย่าง แต่ละชุดถูกเตรียมโดยใช้ดินเนื้อปูน investigated การดังกล่าวในอัตราส่วนปูนซีเมนต์น้ำแตกต่างกันสี่ น่า 0.80, 1.00, 1.25, 1.50 ทั้งสองชุดถูกสอบสวนในอัตราคงซีเมนต์ขนาด 240 kg/m32.1. สมบัติทางกายภาพของดินเนื้อปูน studiedก่อนที่จะเตรียมการไว้เป็นตัวอย่าง ดินแต่ละถูกลักษณะกับคุณสมบัติทางกายภาพ มีประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของดินเนื้อปูนทั้งผ่านโปรแกรมทดสอบประเภท มีดำเนินการทดสอบกับ ASTM stan¬dards ตามระบบจำแนกประเภทดินรวม ดินเนื้อปูนทั้งที่จัดเป็นทรายปนทรายแป้ง ดังรายละเอียดในตารางที่ 1 คุณสมบัติของดินเนื้อปูน investigated และการกระจายขนาดอนุภาคจะแสดงใน Fig. 12.2 การเตรียมการและขั้นตอนการทดสอบตัวอย่างA laboratory procedure as listed step by step below, was at¬tempted to be developed for preparing, curing and testing the soil mixed specimen applicable to the wet method of soil mixing. This procedure was similar to that described by Shres- tha [9]. To prepare the samples, the needed amount of each soil was first dried in oven at 105 0C for 24 h to ensure having soil with zero initial water content. Then, each soil was sieved using sieve No. 8 in order to eliminate any stones and pebbles. Thereafter, the required cement dosage rate of each specimen was achieved by adding and thoroughly mixing a calculated weight of cement with a specific weight of soil. Finally, accord¬ing to the desired water cement ratio, a prescribed weight of water was added and mixed for about 3-5 min to make ce- ment-water-soil mixture. The cylindrical cemented soil speci¬mens were prepared by pouring the mixture in 3 layers inside thin-wall UPVC molds. Each layer was compacted by hand using a wooden rod to eliminate air pockets and to unite the layers together. All molds have a constant diameter of 100 mm and a length of 150 mm so as to have samples with a shape factor of 1:1.5. The molds also have a longitudinal grove to facilitate extracting the samples after hardening. The filled molds were then covered with plastic bags and stored for a specified curing period of 7 days in a constant tempera¬ture of 25 0C. After curing, the specimens were extracted from the molds and left in the air for 1 day before testing. Uncon-fined compression tests were performed under a testing ma¬chine having a maximum load capacity of 250 kN. Each specimen was concentrically loaded until failure. All results were periodically recorded and stored in a computer during the tests by means of a data acquisition system.3. ตรวจสอบการโต้ตอบระหว่างดินเนื้อปูนเสถียรและมูลนิธิในวรรณคดี ส่วนใหญ่ศึกษาใช้ทรายบริสุทธิ์หรือดิน mod¬eling ลักษณะการทำงานของมูลนิธิเหลือในดินดีขึ้น ในขณะที่ความกังวลเกี่ยวกับการทำงานของรากฐานการสร้างโมเดลเท่านั้นบางวิจัยวางตัวบนดินแบบธรรมชาติเสถียร ในการศึกษานี้ พื้นดินและดินซีเมนต์คอลัมน์ถูกเตรียมใช้ดินธรรมชาติที่สกัดจาก '' Shobra alnamla'' อำเภอ ดังนั้น ดินนี้สามารถระบุในการศึกษานี้ โดย ''ดี '' ดังกล่าวก่อนที่จะ ดินที่ผสมกับยาเหมาะสมของปูนซีเมนต์ในอัตราส่วนที่กำหนดน้ำซีเมนต์ ทั้งปริมาณของปูนซีเมนต์ รูปที่ 1 การกระจายขนาดอนุภาคของดินเนื้อปูน investigatedและอัตราส่วนน้ำปูนซีเมนต์ถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่า prepar¬ing w ผสมดินซีเมนต์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มหาวิทยาลัยซานเดรียซานเดรียวิศวกรรมวารสาร
www.elsevier.com/locate/aej
www.sciencedirect.com บทความเดิมปรับปรุงพื้นดินโดยใช้คอลัมน์ซีเมนต์: การตรวจสอบการทดลองอาเหม็ดฟารุก * Marawan เมตร Shahien โครงสร้างภาควิชาวิศวกรรมคณะวิศวกรรมศาสตร์ Tanta มหาวิทยาลัย อียิปต์ที่ได้รับ 28 กุมภาพันธ์ 2013; ปรับปรุง 1 พฤษภาคม 2013; ได้รับการยอมรับ 29 สิงหาคม 2013 พร้อมให้บริการออนไลน์ 27 กันยายน 2013 บทคัดย่อก่อสร้างโครงสร้างหนักในดินที่มีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบเป็นงานที่ท้าทาย รวมของคอลัมน์ดินซีเมนต์ที่ผลิตโดยวิธีการผสมลึกเป็นหนึ่งในดินเทคนิค STA-bilizing ที่สามารถนำมาใช้ประสบความสำเร็จในการเอาชนะความท้าทายนี้ แต่เทคนิคนี้ไม่ได้รับความสนใจมากในอียิปต์ยัง ในส่วนแรกของการศึกษาครั้งนี้แตกต่างกันสองดินทรายปนทรายแป้งธรรมชาติที่สกัดจากสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ถูกผสมกับปูนซีเมนต์เพื่อเตรียมความพร้อมตัวอย่างปริมาณปูนซีเมนต์ที่แตกต่างกันและอัตราส่วนซีเมนต์น้ำที่แตกต่างกัน หลังจากบ่มตัวอย่างแข็งและได้มีการทดสอบแรงอัดของพวกเขาไร้ข้อ จำกัด ถูกตรวจสอบ ส่วนหนึ่งวินาที ond การศึกษาครั้งนี้สำรวจปฏิสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบฐานรากแถบแม่น้ำไนล์และดิน deltaic ดีขึ้นโดยกลุ่มของคอลัมน์ดินซีเมนต์ ผลของส่วนแรกของการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าแรงอัดของการตรวจสอบดินสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์อาจจะเพิ่มขึ้นแม้ในค่าที่ต่ำกว่าของปริมาณปูนซีเมนต์ ผลที่สกัดจากส่วนที่สองของการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่ามากตั้ง tlement ลดสูงสุดถึง 80% จะประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับทั้งจำนวนและความยาวของเสาดินซีเมนต์ที่ใช้ในการปรับปรุงดิน. © 2013 การผลิตและการ โฮสติ้งโดย Elsevier BV ในนามของคณะวิศวกรรมศาสตร์ซานเดรียมหาวิทยาลัย. 1 บทนำบางครั้งมีข้อ จำกัด ที่จะมีการก่อสร้างในพื้นที่ที่ถือว่าเป็นปัญหาเพราะขอบเขตของเงินฝากunderly¬ingของความแข็งแรงของดินต่ำหรือไม่เสถียร ในกรณีเช่นนี้* ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน Tel .: [phone]. E-mail address:. [e-mail] (กฟารุก) . ทบทวนภายใต้ความรับผิดชอบของคณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยซานเดรียÜ58l ผลิตและโฮสติ้งโดยเอลส์จะมีความจำเป็นในการปรับปรุงดิน โดยใช้เทคนิค STA-bilizing ดินที่เหมาะสม รวมของคอลัมน์ดินซีเมนต์โดยใช้ดินลึกวิธีการผสมเป็นหนึ่งในเทคนิคการรักษาเสถียรภาพที่ได้รับการใช้ประสบความสำเร็จทั่วโลก ข้อดีของวิธีการผสมดินลึกก็คือว่ามันไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของพื้นดิน แต่เป็นวิธีการที่เหนือกว่าสำหรับข้อ จำกัด ของการตั้งถิ่นฐาน วิธีนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเพิ่มความแข็งของดินตามธรรมชาติโดยการเพิ่มวัสดุผสมเสริมสร้างความเข้มแข็งเช่นปูนซีเมนต์ปูนขาวยิปซั่มและเถ้าลอย เพื่อจุดประสงค์นี้เครื่องมือหมุนผสมพิเศษที่ใช้ซึ่งมักจะก่อให้เกิดรูปทรงกระบอกคอลัมน์มีความแข็งแรงสูงกว่าดินบริสุทธิ์ เมื่อมีการใช้ปูนซีเมนต์เป็นตัวแทนผสม, การผลิตวัสดุดินซีเมนต์จะเป็นปฏิกิริยาprod¬uctของการผสมดินกับจำนวนเงินที่วัดของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และน้ำ ในกรณีนี้ที่ผลิตเสาดินซีเมนต์ที่มีการบดอัดมักจะมีความหนาแน่นค่อนข้างสูงเพื่อให้prop¬ertiesของพวกเขากลายเป็นคล้ายกับที่ของร็อคนุ่ม โมดูลัสelas¬ticityและจุดแข็งอัดไร้ข้อ จำกัด ของคอลัมน์เหล่านี้อาจจะโดยปกติ 10-20% ของคอนกรีตธรรมดา [5,9] และพวกเขาจึงถือได้ว่าเป็นความแข็งแรงต่ำออกแบบเสาคอนกรีต อันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของความจุแบริ่งดินและการลดลงของการอัดจะต้องได้รับซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมของมูลนิธิโดยให้เสริมที่จะสร้างขึ้นบนฐานรากตื้นมากกว่าฐานรากเสาเข็ม. ในวรรณคดีมีการศึกษาจำนวนมาก ที่เน้นinves¬tigatingปริมาณที่เหมาะสมของสารที่จะนำมาผสมกับชนิดของดินpar¬ticularที่จะได้รับการเพิ่มขึ้นอย่างมากในความแข็งแรงไร้ข้อ จำกัด และเพื่อให้บรรลุการพัฒนาที่ต้องการra¬tio (เช่น [1,3,4, 9,10]) หรือแม้กระทั่งไม่กี่ไม่มีใครยังไม่ได้investi¬gatedเป็นไปได้ของการรักษาเสถียรภาพของดินสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ซีเมนต์โดยใช้วิธีการผสม ในทางตรงกันข้ามการศึกษาอื่น ๆ อีกมากมายความกังวลเกี่ยวกับการตรวจสอบการใช้งานของดินsta¬bilizationเพื่อลดการตั้งถิ่นฐานเพื่อป้องกันการเสียรูปเฉือนของดินที่จะสนับสนุนการขุดค้นเพื่อป้องกันไม่ให้เลื่อนล้มเหลวและจะบรรเทาเหลว (เช่น [2,6- 8]). แม้ว่าด้านเทคโนโลยีของการผสมลึกลงไปในแง่ของเครื่องจักรและการก่อสร้างมีความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญทั่วโลกในปีที่ผ่านมามันไม่ได้เป็นชนิดที่พบ แต่ในวิธีการปรับปรุงดินที่ใช้ในอียิปต์ ดังนั้นมีความจำเป็นที่จะศึกษาอิทธิพลของการผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาเป็นตัวแทนแข็งกับแม่น้ำไนล์ดินเดลต้าทั้งแรงอัดของดินซีเมนต์และการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างดินที่มีความเสถียรและฐานราก ในการเริ่มต้นที่ชุดของการทดสอบได้ดำเนินการในการตรวจสอบผลกระทบของชนิดของดินปริมาณปูนซีเมนต์และอัตราการใช้น้ำปูนซิเมนต์ในความแข็งแรงของดินปากแม่น้ำไนล์ซีเมนต์ จากนั้นชุดของการทดสอบในห้องปฏิบัติการรุ่นan¬otherได้ดำเนินการโดยpre¬paringและติดตั้งกลุ่มของคอลัมน์ดินซีเมนต์ใต้แผ่นเหล็กแข็งในการวัดการเพิ่มขึ้นของความจุแบริ่งและการลดลงของการตั้งถิ่นฐานของดินมีความเสถียร. 2 ตรวจสอบดินซีเมนต์แรงอัดมีหลายปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของดินผสมกับซีเมนต์เป็น ปัจจัยเหล่านี้เป็นชนิดของดินปริมาณปูนซีเมนต์และอัตราการใช้น้ำปูนซิเมนต์ ในการตรวจสอบผลกระทบของชนิดของดินสองประเภทที่แตกต่างกันของดินการศึกษา ดินที่ถูกนำมาจากสองสถานที่ที่แตกต่างกันในช่วงกลางของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์คือ "Shobra-alnamla" และ '' Talbant- Qaisar '' ที่เรทอัล Gharbeya ผ่านการศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกในดินจะต้องแสดงเป็น '' Sh '' ดินและดินที่สองจะต้องแสดงเป็น 'ดิน' ทัล ''. เพื่อศึกษาผลของปริมาณปูนซีเมนต์ในความแข็งแรงของดินซีเมนต์ผสม กลุ่มของการทดสอบได้ดำเนินการในหกตัวอย่างที่จัดทำขึ้นจากดิน '' Sh '' ตัวอย่างแต่ละpre¬paredโดยการผสมดินที่มีอัตราปริมาณปูนซีเมนต์ที่กำหนด ราคายาที่ศึกษาคือ 160, 200, 240, 300, 340, และ 440 kg / m3 อัตราปริมาณซีเมนต์สามารถกำหนดเป็นน้ำหนักของสารยึดเกาะที่เพิ่มต่อหน่วยปริมาตรของดินที่จะtrea¬tedแสดงออกใน kg / m3 อัตราส่วนซีเมนต์น้ำคงที่ 1.25 ใช้สำหรับอัตราการใช้ยาแต่ละ. รูปแบบของความแข็งแรงของดินซีเมนต์ภายใต้อิทธิพลของอัตราส่วนซีเมนต์น้ำที่แตกต่างกันได้รับการตรวจสอบหลังจากระยะเวลาการบ่มcon¬stant ในการนี้การทดสอบได้ดำเนินการในสองชุดของตัวอย่าง แต่ละชุดจะถูกจัดทำขึ้นโดยใช้หนึ่งในการตรวจสอบดินดังกล่าวข้างต้นที่สี่อัตราส่วนซีเมนต์น้ำที่แตกต่างกัน 0.80, 1.00, 1.25 และ 1.50 ทั้งสองชุดได้รับการตรวจสอบในอัตราปริมาณปูนซีเมนต์คงที่ 240 kg / m3. 2.1 คุณสมบัติทางกายภาพของดินการศึกษาก่อนที่จะมีการเตรียมความพร้อมตัวอย่างดินในแต่ละก็มีลักษณะที่เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของมัน คุณสมบัติทางกายภาพของดินทั้งสองได้รับการประเมินผ่านโปรแกรมการทดสอบการจัดหมวดหมู่ การทดสอบได้รับการดำเนินการตามมาตรฐาน ASTM stan¬dards ตามระบบการจำแนกดินแบบครบวงจรทั้งดินจะจัดเป็นทรายปนทรายแป้ง คุณสมบัติของดินที่มีการตรวจสอบแสดงในตารางที่ 1 และการกระจายของอนุภาคขนาดแสดงในรูป 1. 2.2 การเตรียมสารตัวอย่างและขั้นตอนการทดสอบในห้องปฏิบัติการเป็นขั้นตอนขั้นตอนที่ระบุไว้ตามขั้นตอนดังต่อไปนี้ถูกat¬temptedได้รับการพัฒนาสำหรับการเตรียมการบ่มและการทดสอบตัวอย่างดินผสมที่ใช้บังคับกับวิธีเปียกผสมดิน ขั้นตอนนี้เป็นแบบเดียวกับที่อธิบายโดย Shres- tha [9] เพื่อเตรียมความพร้อมตัวอย่างจำนวนเงินที่จำเป็นของดินแต่ละแห้งครั้งแรกในเตาอบที่ 105 0C เวลา 24 ชั่วโมงเพื่อให้แน่ใจว่ามีดินกับศูนย์ปริมาณน้ำเริ่มต้น จากนั้นดินแต่ละร่อนตะแกรงใช้ฉบับที่ 8 เพื่อที่จะกำจัดก้อนหินและก้อนกรวด หลังจากนั้นเป็นต้นมาอัตราปริมาณปูนซีเมนต์ที่จำเป็นของแต่ละชิ้นงานก็ประสบความสำเร็จโดยการเพิ่มและทั่วถึงผสมน้ำหนักคำนวณของปูนซีเมนต์ที่มีน้ำหนักที่เฉพาะเจาะจงของดิน สุดท้ายaccord¬ingอัตราส่วนซีเมนต์น้ำที่ต้องการน้ำหนักที่กำหนดของน้ำถูกบันทึกและผสมประมาณ 3-5 นาทีเพื่อให้ ce- ment น้ำดินผสม speci¬mensทรงกระบอกยึดดินจัดทำโดยเทส่วนผสมใน 3 ชั้นภายในผนังบางแม่พิมพ์ UPVC แต่ละชั้นถูกอัดด้วยมือโดยใช้ก้านไม้ที่จะกำจัดกระเป๋าอากาศและจะรวมกันชั้นด้วยกัน แม่พิมพ์ทั้งหมดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางคงที่ 100 มิลลิเมตรและความยาวของ 150 มิลลิเมตรเพื่อให้มีกลุ่มตัวอย่างที่มีรูปทรงของปัจจัยที่ 1: 1.5 แม่พิมพ์ยังมีดงยาวเพื่อความสะดวกในการสกัดตัวอย่างหลังจากที่แข็ง ที่เต็มไปด้วยแม่พิมพ์ถูกปกคลุมด้วยถุงพลาสติกและเก็บไว้เป็นระยะเวลาที่กำหนดของการบ่ม 7 วันtempera¬tureคงที่ของ 25 0C หลังจากบ่มตัวอย่างถูกสกัดจากแม่พิมพ์และที่เหลืออยู่ในอากาศเป็นเวลา 1 วันก่อนการทดสอบ Uncon-ปรับการทดสอบการบีบอัดได้ดำเนินการภายใต้การทดสอบma¬chineมีกำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุด 250 กิโลนิวตัน แต่ละชิ้นถูกโหลด concentrically จนเกิดปัญหา ผลทั้งหมดถูกบันทึกไว้เป็นระยะ ๆ และเก็บไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ในระหว่างการทดสอบโดยวิธีการของระบบเก็บข้อมูล. 3 ตรวจสอบการทำงานร่วมกันระหว่างดินที่มีความเสถียรและมูลนิธิในวรรณคดีส่วนใหญ่ของการศึกษาที่ใช้ทรายหรือดินที่บริสุทธิ์สำหรับmod¬elingพฤติกรรมของส่วนที่เหลือรากฐานอยู่บนพื้นดินที่ดีขึ้นในขณะที่งานวิจัยเพียงไม่กี่กังวลเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมของมูลนิธิพักผ่อนในดินธรรมชาติที่มีความเสถียร . ในการศึกษานี้ทั้งพื้นดินและเสาดินซีเมนต์ที่เตรียมดินโดยใช้สารสกัดจากธรรมชาติ '' Shobra-alnamla '' อำเภอ ดังนั้นดินนี้จะแสดงในการศึกษาครั้งนี้โดย '' Sh '' ดังกล่าวก่อน ดินผสมกับปริมาณที่เหมาะสมของปูนซิเมนต์ในอัตราส่วนน้ำซีเมนต์ที่กำหนด ทั้งปริมาณของปูนซิเมนต์  รูปที่ 1 การกระจายขนาดอนุภาคของดินการตรวจสอบ. และอัตราการใช้น้ำปูนซิเมนต์ได้รับการแต่งตั้งเพื่อให้มั่นใจว่าprepar¬ingดินผสมซีเมนต์กว้าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอเล็กซานเดรีย อเล็กซานเดรีย www.elsevier
. com / ค้นหา / aej www.sciencedirect.com





บทความต้นฉบับปรับปรุงคุณภาพดินโดยใช้ดินซีเมนต์คอลัมน์ : ทดลองสืบสวน อาเหม็ด ฟารุค
* marawan ม. shahien
โครงสร้างแผนกวิศวกรรม , คณะวิศวกรรมศาสตร์ , มหาวิทยาลัยอียิปต์ Tanta ,
ได้รับ 28 กุมภาพันธ์ 2013 ; แก้ไข 1 พฤษภาคม 2013 ;รับ 29 สิงหาคม 2013 พร้อมใช้งานแบบออนไลน์ 27 กันยายน 2013



บทคัดย่อการก่อสร้างหนักโครงสร้างในดินต่ำ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ เป็นงานท้าทาย รวมของดินซีเมนต์คอลัมน์ที่ผลิตโดยลึกวิธีการผสมเป็นหนึ่งของ STA ดิน bilizing เทคนิคที่สามารถใช้เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ อย่างไรก็ตามเทคนิคนี้ไม่ได้รับความสนใจมากในอียิปต์เลย ในส่วนแรกของการศึกษาที่แตกต่างกันสองธรรมชาติดินทรายปนดินสกัดจากสันดอนแม่น้ำไนล์ถูกผสมด้วยซีเมนต์เพื่อเตรียมกลุ่มตัวอย่างของปริมาณซีเมนต์ที่แตกต่างกันและอัตราส่วนน้ำซีเมนต์ที่แตกต่างกัน หลังจากการบ่มแข็งและตัวอย่างทดสอบกำลังรับแรงอัดของพวกเขากำลังถูกตรวจสอบก.ล.ต. แต่ส่วนหนึ่งของงานวิจัยนี้ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบและไนล์ deltaic แถบฐานรากดินดีขึ้น โดยกลุ่มของเสาดินซีเมนต์ ผลการศึกษาในส่วนแรกของการศึกษานี้พบว่ากำลังอัดของแม่น้ำไนล์ Delta ว่าดินอาจจะเพิ่มขึ้น แม้ว่าค่าลดลงของปริมาณซีเมนต์ผลที่ได้จากการศึกษาพบว่าส่วนที่สองของชุด tlement ลดมากถึง 80% ได้ขึ้นอยู่กับทั้งจำนวน และความยาวของเสาดินซีเมนต์ที่ใช้ปรับปรุงดิน
สงวนลิขสิทธิ์ 2013 การผลิตและโฮสติ้งที่สามารถนำเสนอในนามของคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอเล็กซานเดรีย
.




1 บทนำ
บางครั้งมีข้อจำกัดที่จะมีการก่อสร้างในพื้นที่ที่ถือว่าเป็นปัญหา เพราะขอบเขตของเงินฝากสำหรับครูที่สอนวิชาคณิตศาสตร์ จำนวน 172 ¬แรงต่ำ หรือดินที่ไม่เสถียร ในกรณีเช่นนี้
* ที่สอดคล้องกันของผู้เขียน โทร : 20 1145057000 .
e - mail address : [e-mail] ( A . Farouk ) .
ทบทวนภายใต้ความรับผิดชอบของคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยซานเดรีย 58l

Ü .การผลิตและโฮสต์โดย Elsevier
จะมีความต้องการที่จะปรับปรุงดินโดยใช้ดินที่เหมาะสม bilizing STA ) รวมของดินซีเมนต์คอลัมน์โดยใช้วิธีผสมดินลึกเป็นหนึ่งในเทคนิคที่ได้รับการใช้ประสบความสำเร็จดังกล่าวทั่วโลก ประโยชน์ของวิธีผสมดินลึกก็คือว่ามันไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของดินแต่เป็นวิธีการที่เหนือกว่าสำหรับข้อจำกัดของการตั้งถิ่นฐาน วิธีนี้ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับการเพิ่มความแข็งแรงของดินตามธรรมชาติ โดยการเพิ่มการผสมวัสดุ เช่น ปูนซีเมนต์ ปูนขาว และยิปซัม เถ้าลอย สำหรับวัตถุประสงค์นี้ พิเศษหมุนผสมเครื่องมือที่ใช้ซึ่งมักจะผลิตกระบอกคอลัมน์รูปมีความแข็งแรงที่สูงกว่าดินบริสุทธิ์เมื่อใช้ซีเมนต์เป็นส่วนผสมแทน ผลิตดินซีเมนต์วัสดุจะเป็นปฏิกิริยาแยง uct ของ¬ผสมดินกับการวัดปริมาณ
ปูนซีเมนต์และน้ำ ในกรณีนี้ ผลิตดินซีเมนต์คอลัมน์มักจะอัดกับความหนาแน่นค่อนข้างสูงเพื่อให้พวกเขาสนับสนุน¬ erties เป็นคล้ายกับที่ของ Soft Rockโมดูลัสของบู้ตอ ticity แบบ¬และกำลังรับแรงอัดของเสาเหล่านี้อาจจะ 10-20% ของ 5,9 [ คอนกรีต ] และด้วยเหตุนี้พวกเขาสามารถถือเป็นวิศวกรรมต่ำคอนกรีตเสา เป็นผลให้เพิ่มขึ้นในดินที่มีความจุและลดลงในการจะได้รับซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวม โดยให้มูลนิธิต่างๆ จะถูกสร้างขึ้นที่ตื้น footings มากกว่าเสาเข็ม .
ในวรรณคดี มีหลายการศึกษาที่เน้นการ จัดการ¬ tigating ปริมาณที่เหมาะสมของวัสดุประสานจะผสมกับหุ้นประเภท¬ ticular ของดินที่จะได้รับเพิ่มขึ้นมากในความแข็งแรงต่ำกว่าและบรรลุ ต้องการปรับปรุง รา¬ TiO ( เช่น