
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 169 |
تعداد مقالات | 1,659 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,714,460 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,201,362 |
تأثیر استفاده از خاکستر ضایعات کشاورزی در اصلاح ویژگی های مکانیکی خاک بستر جادههای جنگلی | ||
پژوهش و توسعه جنگل | ||
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 16 شهریور 1404 | ||
نوع مقاله: علمی - پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/jfrd.2025.55946.1752 | ||
نویسندگان | ||
سید امیررضا جدی حسینی1؛ آیدین پارساخو* 2؛ ستار عزتی3؛ ایوب رضایی مطلق4 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد عمران و بهره برداری جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
2دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
3استادیار، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
4کارشناس بخش تحقیقات جنگل، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه و هدف: خاک بستر جادههای جنگلی در برخی مناطق دارای مشکلاتی مانند خمیرایی بالا، قابلیت بارگذاری و مقاومت برشی پایین، دشواری تراکم و امکان نشست میباشد. از اینرو، تثبیت و ارتقاء مقاومت خاک با استفاده از مواد افزودنی همواره مورد توجه پژوهشگران و مهندسین راهسازی بوده است. امروزه در صنعت کشاورزی مشکلات زیادی در خصوص دفع ضایعات و زبالههای حاصل از فرآیندهای تولید وجود دارد که هر روز بر حجم آنها افزوده میشود. در عین حال، بسیاری از این ضایعات با توجه به اجزای معدنی تشکیلدهنده آنها دارای ویژگیهای مقاومتی مطلوبی هستند که آنها را بهطور بالقوه به یکی از کاندیدهای اصلی برای جایگزینی با افزودنیها و تثبیتکنندههای سنتی خاکهای جنگلی مانند آهک و سیمان تبدیل کرده است. علاوه بر این، ویژگیهای ساختاری مواد آلی میتواند به حفظ محیطزیست و اصلاح بیولوژیکی خاکهای ناپایدار و منبسطشونده کمک کند. مواد و روشها: در این بررسی، ضایعات محصولات کشاورزی گردو و بادام زمینی برای مقاومسازی خاک بستر جادههای جنگلی طرح جنگلداری شصت کلاته مورد استفاده قرار گرفت. خاک مورد استفاده از مناطق رانشی و ناپایدار حاوی خاک متورم شونده تهیه شد. ابتدا پنج نقطه رانشی در امتداد جادههای جنگلی که دربرگیرنده خاک ریزدانه است، مشخص و از هر نقطه حداقل سه نمونه هر یک به وزن پنج کیلوگرم و در مجموع 15 نمونه به وزن کل 75 کیلوگرم بهروش تصادفی تهیه شد. سپس پوستههای سخت بادام زمینی و گردو پس از آسیاب در دستگاه خردکن حرفهای عطاری بهصورت پودر درآمد. در مرحله بعد، پودر پوسته گردو و بادام زمینی به مدت دو ساعت در دمای 580 درجه سانتیگراد کوره سوزانده و به خاکستر تبدیل شد. نمونههای خاک رسی با خمیرایی بالا (CH) با مقادیر متفاوت صفر، 5، 10 و 15 و 20 درصد خاکستر پوسته بادامزمینی و گردو (اندازه خاکستر 4/0-04/0 میلیمتر) مخلوط شد. زمان عملآوری ترکیب ضایعات و خاک 28 روز در نظر گرفته شد. سپس ویژگیهای تراکمی، حدود آتربرگ و ظرفیت بارگذاری (CBR) بهترتیب بهکمک آزمایشهای پروکتور، روش کاساگرانده و فتیله خمیری و مقاومت فشاری مورد اندازیگیری قرار گرفت. تجزیه و تحلیلهای آماری در قالب طرح فاکتوریل با سه عامل اصلی شامل نوع ضایعات در دو سطح و مقدار ضایعات در پنج سطح و در مجموع با 10 تیمار در نرمافزار SPSS بهاجرا درآمد. یافتهها: نتایج نشان داد که کلیه تیمارها سبب افزایش دو تا 5/2 برابری مقدار ظرفیت بارگذاری شدند اما هیچ یک از آنها نتوانستند وضعیت ظرفیت بارگذاری خاک را از حالت ضعیف به حالت بهتر ارتقاء دهند. کمترین مقدار CBR در نمونههای خاک تیمار شده با سه درصد خاکستر پوسته بادام زمینی به ثبت رسید. بیشترین شاخص خمیری در نمونه شاهد و نمونه خاک تیمار شده با 10 و 15 درصد خاکستر پوسته گردو مشاهده شد. در حالی که کمترین مقدار شاخص خمیری در نمونههای خاک تیمار شده با سه درصد خاکستر پوسته بادام زمینی به ثبت رسید. در مجموع مقدار شاخص خمیری در نمونههای خاک تیمار شده با خاکستر بادام زمینی بهطور معنیداری کمتر از نمونههای خاک تیمار شده با خاکستر پوسته گردو بود. در مجموع تیمارهای مورد استفاده از نظر تأثیرگذاری بر قابلیت بارگذاری بهدلیل خمیرایی بالای خاک شاهد دارای ضعفهای بارزی بودند، از اینرو، استفاده از آنها بهصورت خالص برای بهسازی خواص مکانیکی خاکهای CH پیشنهاد نمیشود اما میتوان اثر آنها را در ترکیب با افزودنیهایی مانند آهک و سیمان مورد ارزیابی قرار داد. نتیجهگیری: درصدهای بالای خاکستر پوسته گردو (10 و 15 درصد) نتوانستند تأثیر چندانی در کاهش شاخصهای خمیری خاک داشته باشند که دلیل این موضوع را میتوان میل ترکیبی بیشتر خاکستر پوسته گردو با آب دانست. اما عملکرد مطلوب خاکستر بادام زمینی (مقدار سه درصد وزنی) در کاستن از خواص خمیرایی خاک نشان میدهد که از این تیمار میتوان برای تثبیت ترانشههای رانشی که روی آنها بارگذاری انجام نمیشود استفاده کرد. بدین ترتیب تیمارهای مورد استفاده از نظر تأثیرگذاری بر قابلیت بارگذاری خاک دارای ضعفهای بارزی بودند، از اینرو، استفاده از آنها بهصورت خالص برای بهسازی خواص مکانیکی خاکهای CH پیشنهاد نمیشود اما میتوان اثر آنها را در ترکیب با افزودنیهایی مانند آهک و سیمان مورد ارزیابی قرار داد. | ||
کلیدواژهها | ||
خاکستر پوسته بادامزمینی؛ خاکستر پوسته گردو؛ ظرفیت بارگذاری؛ شاخص خمیری؛ خاک CH | ||
مراجع | ||
Adetayo, O.A.; Amu, O.O.; Faluyi, F.; Akinyele, E., Effect of groundnut shell ash on Laterite soils stabilized with lime for civil structures. International Journal of Integrated Engineering 2021, 13(4), 242-253. Adetoro, A. E.; Dada, O. M., Potentials of groundnut shell ash for stabilization of Ekiti state soil, Nigeria. Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology 2015, 2(8), 2301-2304. Ayininuola, G. M.; Sogunro, A. O., Bone Ash Impact on Soil Shear Strength. World Academy of Science, Engineering and Technology. International Journal of Environmental, Chemical, Ecological, Geological and Geophysical Engineering 2013, 7(11), 330-334. Amo, O.O.; Fajobi, A.A.; Fekhuai, A., Stabilizing potential of cement and fly ash mixture on expansive clay soil. Journal of Applied Science 2005, 5(9), 1669-1673. Akinwumi, I.I.; Aidomojie, O.I., Effect of Corncob ash on the geotechnical properties of Lateritic soil stabilized with Portland cement. International Journal of Geomaticc and Geosciences 2015, 5(3), 375-392. Atterberg, A., On the investigation of the physical properties of soils and on the plasticity of clays. Journal of Internationale Mitteilungenfür Bodenkunde 1911, 1(1), 10–43. Baugherian, A.; Janalizadeh, A.; Hesami, S. The use of the rice husk ash for soil stabilization by lime. 2nd National Conference in Civil Engineering, Iran University of Science and technology: Tehran, 2005, p7. (In Persian). Bell, F.G., Lime stabilization of clay minerals and soil. Journal of Engineering Geology 1996, 42(1), 223-237. Chen, H.;Yang, J., A new supplementary cementitious material: Walnut shell ash. Journal of Construction and Building Materials 2023, 40(8), 133-138. Davidson, D.T.; Gardiner, W.F., 1949. Calculation of standard proctor density and optimum moisture content from mechanical, analysis, shrinkage and factors and plasticity index. Journal of Highway Research Board 1949,29(1), 447–481. Gajera, N.V.; Thanki, K.R., Stabilization Analysis of Black Cotton Soil by using Groundnut Shell Ash. International Journal for Innovative Research in Science and Technology 2015, 2(1), 158-162. Garg, U.; Kaur, M. P.; Jawa, G. K.; Sud, D.; Garg, V. K., Removal of cadmium (II) from aqueous solution by agricultural waste biomass. Journal of Hazardous Materials 2008, 154(1-3), 1149-1157. Ghavidel, P.; Naghdi, R.; Ghajar, E.; Mirzaei, M., Evaluation of pavement distress on forest road curves (Case study: Shanderman watershed). Journal of Forest Research and Development 2021, 7(2), 249-261. Jambhale, S.; Lad, A.; Nayakwadi, V.; Padhy, A.; Chhangani, N.,. Effect of Groundnut Shell Ash Lime on Characteristics of Soil. International Journal of Landscape Planning and Architecture 2021, 7(1), 145-152. Jafer, H.; Atherton, W.; Sadigue, M.; Ruddock, F.; Loffill, E., Stabilisation of soft soil using binary blending of high calcium fly ash and palm oil fuel ash. Journal of Applied Clay Science 2018, 152(1), 323-332. Karthika, A.P.; Muthukuma , M., Stabilization of black cotton soil using groundnut shell ash. International Research Journal of Engineering and Technology 2018, 5(2): 488-492. Krishna, T.M.; Beebi, S. S., Soil stabilization by groundnut shell ash and waste fiber material. International Journal of Innovations in Engineering and Technology 2015, 5(3): 52-57. Nasiri, M.; Lotfalian, M.; Modarres, A.;Wu, W., Use of rice husk ash as a stabilizer to reduce soil loss and runoff rates on sub-base materials of forest roads from rainfall simulation tests. Journal of CATENA 2016, 150(2), 116-123. Nnochiri, E.S.; Emeka, H.O., Improvement of geotechnical properties of Lateritic soil using Walnut shell ash. Acta Echnica Copviniensis, Journal of Bulletin of Engineering 2017, ISSN, 2067- 3809, 12 p. Manikandan A.T.; Ibrahim, Y.; Thiyaneswaran, M.P.; Dheebikhaa, B.; Raja, K., A Study on Effect of Bottom Ash and Coconut Shell Powder on the Properties of Clay Soi. International Research Journal of Engineering and Technology 2017, 4(2), 17-25. Osman, N.F.M.; Tajudin, S.A.A.; Pakir, F., The Effect of Groundnut Shell Ash on Soil Stabilization. Journal of Sustainable Undergroung Exploration 2022, 2(1), 34-40. Parsakhoo, A.; Rezaei Motlagh, A.; Matinnia, B., Effect of hydro-mulches on runoff and soil loss rate from steep slopes. Journal of Forest Research and Development 2021, 7(1), 15-26. Parvez, Z.; Ajay Vikram, ER.; Pal Singh, E., Stabilization of black soil using walnut shell powder & ash. International Research Journal of Engineering and Technology 2023, 10(3),1-15. Pinto, J.; Paiva, A.; Varum, H.; Costa, A.; Cruz, D.; Pereira, S.; Fernandes, L.; Tavares, P.; Agarwal, J., Corn’s cob as a potential ecological thermal insulation material. Journal of Energy and Building 2011, 43(8), 1985-1990. Sadeeq, J.A.; Ochepo, J.; Salahudeen, A.B.; Tijjani, S.T., Effect of Bagasse Ash on Lime Stabilized Lateritic Soil. Jordan Journal of Civil Engineering 2015, 9(2), 203-213. Sathiparan, N.;Anburuvel, A.; Vinusha Selvam, V.; Anto Vithurshan, P., Potential use of groundnut shell ash in sustainable stabilized earth blocks. Journal of Construction and Building Materials 2023, 39(3), 18-25. Sujatha, E. R., Dharini, K., & Bharathi, V. (2016). Influence of groundnut shell ash on strength and durability properties of clay, Journal of Geomechanics and Geoengineering, 11(1): 20-27. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3 |