Behavior of silty soil with sustainable geopolymer

It is known that some types of soil have problems with bearing capacity. Therefore, this research examined the strength of geopolymer-treated loose silt, which has recently been used as a new, eco-friendly alternative to traditional soil stabilization materials such as Ordinary Portland Cement (OPC) and lime to eliminate their severe impacts on the environment. The results showed that the unconfined compressive strength of the loose silt-geopolymer matrix increased significantly with the increase of the geopolymer component, i.e., fly ash. A similar trend was observed with respect to the categorical coefficient. However, as the activator ratio increased, the compressive strength of the geopolymer soil matrix decreased for the fly ash content of 20-30 % and increased when the fly ash was 5-15%. The improvement in strength is due to the density and hardness of the crystalline structure resulting from filling the loose silt voids with fly ash, producing a wet polymer gel (C, N-A-S-H) that binds soil particles significantly. Therefore, geopolymer is a sustainable material that can be used to improve such weak soils in a wide range of applications.

Известно, что некоторые типы грунта имеют проблемы с несущей способностью. Поэтому в данном исследовании изучалась прочность обработанного геополимером рыхлого ила, который в последнее время используется как новая, экологически чистая альтернатива традиционным материалам для стабилизации грунта, таким как обычный портландцемент (OPC) и известь, чтобы исключить их серьезное воздействие на окружающую среду. Результаты показали, что прочность на сжатие рыхлого ила и геополимерной матрицы значительно увеличивается с увеличением содержания геополимерного компонента, т.е. золы-уноса. Аналогичная тенденция наблюдалась и в отношении категориального коэффициента. Однако с увеличением доли активатора прочность на сжатие геополимерной почвенной матрицы снижалась при содержании золы 20-30% и увеличивалась при содержании золы 5-15%. Повышение прочности объясняется плотностью и твердостью кристаллической структуры, возникающей в результате заполнения пустот в рыхлом иле золой, в результате чего образуется влажный полимерный гель (C, N-A-S-H), который значительно связывает частицы почвы. Таким образом, геополимер является устойчивым материалом, который может быть использован для улучшения слабых почв в широком диапазоне применений.