Stabilisering af jord med sulfater for at forbedre deres konstruktionsmæssige egenskaber

Journalen Anvendt lervidenskab har for nylig udgivet papiret 'Sulfat soils stabilization with magnesium-based bindersâ', et stykke forskning ledet af Dr. Andrés Seco-Meneses om stabilisering af sulfatjord, hvor Beñat García-Grancianteparaluceta, underviser i UPV/EHU's afdeling for minedrift og metallurgisk teknik og materialevidenskab, har samarbejdet sammen med en gruppe forskere fra Institut for Projekter og Landdistriktsteknik ved NUP/UPNA-Public University of Navarre og fra firmaet Magnesitas Navarras, S.A.

"Sufatjord er meget rigelige materialer i naturen. Alligevel betyder deres dårlige konstruktionsmæssige egenskaber, at de er materialer, der er uegnede til at udføre en lang række værker. Som følge heraf, de skal fjernes og bringes til lossepladser og erstattes af materialer udvundet fra stenbrud. Alt dette fører til betydelige økonomiske og miljømæssige omkostninger, som indtil nu har været uundgåelige, " forklarede underviseren ved Det Tekniske Fakultet i Vitoria-Gasteiz.

Vanskeligheden ved at stabilisere jord af denne type skyldes, at de almindelige stabiliserende tilsætningsstoffer er kalkbaserede. I disse tilfælde, sulfatet kombineres med calcium i additivet og aluminium i leret, hvilket resulterer i et meget hydreret ekspansivt mineral kendt som ettringit. Dette får det behandlede materiale til at svulme op og endda ødelægge det.

Den nu offentliggjorte undersøgelse analyserer, hvad der sker, når calciumbaserede additiver erstattes af et magnesiumbaseret alternativt additiv, et industrielt biprodukt kendt som PC-8. "Behandling af naturlig jord med 4% og 8% kalk eller PC-8 forbedrede deres mekaniske egenskaber til niveauer, der rutinemæssigt opnås i andre lerholdige jorder. I alle tilfældene de udviklede resistenser var større for doser på 8 % end for 4 %, og til PC-8 over the lime, demonstrere kapaciteten af ​​magnesium i stedet for kalk som et tilsætningsstof med potentiale til at stabilisere ler ud fra et mekanisk perspektiv, " sagde Beñat García.

I prøverne behandlet med 8% PC-8 blev der observeret en signifikant reduktion i jordens naturlige hævelse, ligesom dimensionsstabiliteten af ​​alle de behandlede prøver over tid. For så vidt angår denne UPV/EHU-underviser, "Konklusionen er, at brugen af ​​magnesiumbaserede additiver potentielt kan være en god metode til at opgradere materialer, der indeholder sulfat i byggeapplikationer". Selvom der er behov for yderligere undersøgelser i denne retning, de opnåede resultater peger på en forbedring af de konstruktionsmæssige egenskaber af den behandlede jord, som gør dem til materialer, der egner sig til byggeformål. Dette giver mulighed for betydelige besparelser, og miljøpåvirkningerne forbundet med generering af lossepladser og udvinding af materialer i stenbrud skal reduceres.