دانلود رایگان ترجمه مقاله رفتار مکانیکی رس دریایی ثابت شده با سیمان با عامل متاکائولین – الزویر 2014

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده
متاکائولین یک ماده پودر شده است که به طور گسترده به‌عنوان ماده افزودنی مؤثر برای تولید بتن با عملکرد بالا (کارایی بالا) از سال 1990 به علت بهره‌وری بالا و قیمت نسبتاً پایین استفاده شد.بااین‌حال متاکائولین به‌ندرت تا حال حاضر برای تثبیت رس دریایی نرم استفاده می‌شد.این مقاله بر روی مقاومت و میکروساختار تثبیت سیمانی رسی دریایی Lianyungang با متاکائولین بحث می‌کند.نتایج نشان می‌دهد که مقاومت فشاری محصور نشده خاک سیمانی حاوی 3%،5% MK حدود 2-3 برابر بیشتر از مواد بدون MK است که MK می‌تواند به‌طور مؤثر باعث بهبود خاصیت خاک سیمانی می‌شود.علاوه بر این مقاومت باوجود MK بعد از 7 روز مدت عمل‌آوری حدود 0.87 برابر 28 روز عمل‌آوری است.درحالی‌که مقدار 0.58 برابر خاک بدون MK است. این نشان می‌دهد که سیمان حاوی MK زودتر به مقاومت کافی با حضور MK می‌رسد.سرانجام تجزیه‌وتحلیل ساختار نشان می‌دهد که MK به‌طور عمده باعث تغییر حجم منافذ بین 0.01 تا 1 میکرومتر می‌شود تولید بیشتر CSH/Aft/ CASH اتصال به دلیل هیدراسیون ثانویه و واکنش پوزولانی است.

2. مواد و روش های انجام آزمایش
2-1 مواد
خاک رس Lianyungang ،یک نوع از رسوبات دریایی است که به‌طور گسترده در مناطق ساحلی شرق چین ، که از محتوای بالا آب،حساسیت بالا در تراکم ،در حالی دارای مقاومت پایین و نفوذپذیری کم است.اطاعات اولیه از نمونه در جدول ا لیست شده است ویژگی با پلاسیته بالارس با طبقه‌بندیUSCS ، CH می‌باشد.خاک رس دریای Lianyungangدارای مواد معدنی که جدول 2 ذکرشده است.که در آن نمونه‌های قبل از بهسازی توسط اتیلن گلیتول و آنالیزی توسط نرم‌افزار Jade انجام‌شده است.توجه داشته باشید که خاک رس دارای بیش از 40% ایلیت اسمکیتت است.جدول 3 اکسیدهای از سیمان پرتلند معمولی (OPC 42.5 R/N)و متاکائولین ارائه‌شده است.توجه داشته باشید که سیمان پرتلند استفاده‌شده در این مطالعه در دستورالعمل سیمان اروپا EN-197-1)) مشخص می‌کند که نسبت مقادیر Cao،Sio2،باید از 2درصد بیشتر شود و همچنین نباید مقدار Mgo نباید از 2% زیاد شده و همه مقدار Sio2وAl2O3 در MK حدود 92% که میانگین اندازه دانه‌ها کمتر از 4 میکرومتر و مساحت سطح ویژه حدود m2/g 10 می‌باشد.

2-2- آماده سازی نمونه ها و آزمایش فشاری محدود نشده
برای آماده کردن نمونه‌ها برای آزمایش ،خاک رس دریایی در دمای C ◦ 30 خشک و تا زمانی که میزان آب مقطر به 70% رسید به خاک خشک آب اضافه کردیم (حدود 2/1Wl محتوای آب طبیعی نمونه یعنی حداقل 5/63 و حداکثر5/71 ).بعد از یک روز عمل‌آوری opc (محتوای سیمان به خاک مرطوب 12%،15%) MK(محتوای MK به خاک مرطوب 0،1،3،5 درصد)برای آماده کردن خاک مخلوط شد.توجه داشته باشید با توجه به مؤثر بودن و اقتصادی بودن MK، محتوای سیمان انتخابی کمتر از پروژه بهسازی بزرگراه (معمولاً بین 12-15 %) توصیه‌شده است. مقدار MK مورداستفاده در بتن معمولاً به نسبت وزنی سیمان به‌کل جرم در محدوده 8-20 درصد است.مخلوط خاک و سیمان MK برای 15 دقیقه انجام شد سپس به یک قالب پلاستیکی باقابلیت جدا شدن درپوش انتقال داده شد که قالب به طول 50 و ارتفاع mm 100بود.به‌منظور بهبود یکنواختی و قابیلت اطمینان از خوب مخلوط شدن،خاک رس به‌وسیله ارتعاش متراکم شد و سه نمونه برای انجام آزمایش سه تکرار در نظر گرفته شد.دانسیته و محتوای نمونه خاک پس از تراکم فوراً اندازه‌گیری شد و در جدول 4 ذکرشده است که در آن مقدار آب در مخلوط سیمان و MKکاهش یافت زیرا این دو ماده باعث افزایش توده جامد می‌شود.بعد از 24 ساعت عمل‌آوری نمونه خاک سیمانی بعد از ریختن در قالب‌های پلی‌اتیلن در دمای ◦c20 نگهداری شد.توجه داشته باشید که این روش عمل‌آوری نمونه برای خاک رس نرم سیمانی توصیه می‌شود بعد از 7 و 28 روز عمل‌آوری نمونه‌ها به انجام آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده برای تعیین مقاومت fcu و Eمدول سکانتی انجام شد. سرعت نیروی برشی 1 میلی‌متر بر دقیقه بود.

بخشی از مقاله انگلیسی:

abstract

Metakaolin, a fine powder material, has been widely used as an effective additive to produce the highperformance concrete since 1990s, for its high efficiency and relatively low price. However, metakaolin has rarely been attempted in admixtures of cement-stabilised soft clays until presently. This paper focuses on the macro-strength and micro-structure development of cement-stabilized Lianyungang marine clay mixed with metakaolin. The results show that the unconfined compression strengths of cemented soils containing 3% and 5% MK are approximately 2.0–3.0 times of that of materials without MK, that is MK can effectively improve the quality of cemented soils. Additionally, the strength with MK after 7 day’s curing periods is approximately 0.87 times of that after 28 day’s, while this ratio is 0.58 for the soils lacking MK, which indicates that the cemented soils containing MK show sufficient earlier strength than those lacking MK. Finally, the microstructure analysis reveals that MK mainly changes the pore volume distribution, which ranges between 0.01 lm and 1 lm, and produces more CSH/Aft/ CASH bonding and fissures due to the secondary hydration and pozzolanic reactions.

2. Materials and testing methods

2.1. Materials

Lianyungang clay, a type of quaternary marine sedimentation, is widely deposited in the eastern coastal areas of China, which is of the high water content, high sensitivity, and high compression while of low strength and low permeability. The basic properties of the selected soil samples are listed in Table 1 and it is characterized as a high plasticity (CH) clay by the USCS (Unified Soils Classification System [2], ASTM D2487-11). The mineral component of the Lianyungang marine clay is listed in Table 2, where the samples were pre-treated by ethylene glycol and the semi-quantitative analysis was carried out by the Jade software. Note that the clay mineral is the main component and the content of the interstratified illite/smectite is over 40%. Table 3 presents the oxides of the ordinary Portland cement (OPC 42.5 R/N) and metakaolin (Metamax from BASF German). Note that the Portland cement used in this study falls well within the guidelines of the European Cement Standard (EN 197-1), which specifies that the ratio of CaO to SiO2 should exceed 2.0 and the MgO content should not exceed 2.0%. The total content of SiO2 and Al2O3 in the MK was approximately 92%, the average particle size was less than 4 lm and the specific surface area was approximately 10 m2 /g.

2.2. Sample preparation and unconfined compression test

To prepare the testing samples, the selected marine clay was first dried at 30 C, and distilled water was then added until the water content arrived at 70% (approximately 1.2 wL, between the sample’s natural water content, i.e. 61.5% and the maximum natural water content of the site, i.e. 75%). After one day of curing, the OPC (mass content of cement to wet soil at 12% and 15%) and MK (mass content of MK to wet soil at 0%, 1%, 3% and 5%) were mixed with the prepared soils. Note that the selected cement content was less than that adopted in most ground improvement projects in Chinese highway engineering (usually ranging from 15% to 20%) [24] considering the effectiveness and economy of MK agent, while the MK content covered the ranges applied in concrete engineering (usually the ratio of cement mass to the total mass of the cement and MK ranges from 8% to 20% [31]). The mixed clay-cement-MK paste was then agitated for 5–10 min and transferred into a plastic mould with detachable covers at both ends, which was of 100 mm in length and 50 mm in diameter. To improve the uniformity and reliability, the soil paste was artificially compacted by vibration, and more than three parallel samples were fabricated for each group to avoid discrete results. The density and moisture content of samples of the soil-cement-MK paste after compaction were measured instantly and listed in Table 4, where the water content decreased with cement and MK content because these above two materials increased the solid mass. After the first 24 h of curing, the cemented soil samples were removed from the moulds, wrapped in polythene bags and stored in a standard chamber at 95% humidity and 20 ± 2 C. Note that this sample preparation procedure is widely recommended for the cemented soft clay [25,13,14,19]. After 7 and 28 days of curing, the samples were removed to perform the uncon- fined compression test (i.e., UCT) to determine their strength (fcu) and secant modulus (E50). The shearing rate was defined at 1 mm/min in this study.