التحسين المستدام للتربة الانتفاخية: دراسة مقارنة حول استخدام نفايات مسحوق الجرانيت ورمل السيليكا الناعم

الملخص بالعربية

تفرض التربة الانتفاخية تحديات جيوتقنية كبيرة على هياكل رصف الطرق نتيجة لتغيراتها الحجمية الشديدة عند تقلبات محتوى الرطوبة. وانطلاقاً من الحاجة الماسة لتطوير بنية تحتية مستدامة، تبحث هذه الدراسة المقارنة في استخدام رمل السيليكا الناعم (FSS) ومخلفات مسحوق الجرانيت (GPW) المتوفرة محلياً كمواد تثبيت ميكانيكية صديقة للبيئة لتحسين سلوك الانتفاخ والخصائص المؤشرية للطين عالي الانتفاخ (البنتونيت). تم خلط الإضافات مع التربة الانتفاخية بنسب متصاعدة تتراوح من 10% إلى 70% من الوزن الجاف. ونُفذ برنامج اختبارات معملية شامل لتحديد حدود أتربيرغ ومراقبة مؤشر الانتفاخ الحر (FSI) خلال فترات معالجة امتدت لـ 1، 2، و 7 أيام. أظهرت النتائج المعملية انخفاضاً جوهرياً، وبشكل شبه خطي، في كل من اللدونة وإمكانات الانتفاخ مع زيادة تركيز الإضافات؛ حيث أدت إضافة 70% من رمل السيليكا إلى خفض مؤشر اللدونة بنسبة 53.4%، في حين حققت نسبة 70% من مسحوق الجرانيت انخفاضاً مقارباً بلغ 48.0%. علاوة على ذلك، وبعد 7 أيام من المعالجة، انخفض مؤشر الانتفاخ الحر بشكل حاد من 57.9% للتربة غير المعالجة إلى قيم متدنية للغاية بلغت 5.4% و 9.8% للخلطات المعالجة بـ 70% من (FSS) و (GPW) على التوالي. وبناءً على ذلك، تم تحويل درجة انتفاخ التربة بنجاح من "عالية جداً" إلى "منخفضة". وعلى الرغم من أن رمل السيليكا أظهر أداءً متفوقاً بشكل طفيف، إلا أن مخلفات الجرانيت أثبتت فعالية ممتازة في التثبيت. وتخلص الدراسة إلى أن مسحوق الجرانيت يُعد بديلاً مستداماً، وصديقاً للبيئة، وفعالاً من حيث التكلفة لتثبيت طبقات الأساس الانتفاخية للطرق، مما يساهم بفعالية في إعادة تدوير المخلفات الصناعية مع تعزيز السلامة الهيكلية