بهبود خواص خزشی خاک رس اصلاح شده با نانوسیلیس و الیاف پلیپروپیلن (مطالعه موردی: منبع قرضه هسته سد شهید شاهچراغی)
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
doi
10.22034/jcee.2022.51808.2150چکیده
وارفتگی یا خزش به معنی افزایش تدریجی تغییر شکل خاک در طول زمان است که تحت بار ثابت قرار میگیرد. پدیده خزش در ژئوتکنیک اهمیت زیادی دارد و در مواردی که زمان و عوامل مؤثر بر آن دخالت دارند، به طور دقیق بررسی میشود، زیرا زمانی که نشست در سازه رخ می دهد مشکلات زیادی از قبیل به وجود آمدن ترک، افزایش تغییرشکل و تنش ایجاد میشود که در نهایت از کارایی، بهرهبرداری و مدت عمر مفید سازه کاسته میگردد. اصلاح رفتار خاک با استفاده از مواد افزودنی مختلف از جمله مسائل مهم پیشِ رویِ محققین در مهندسی عمران میباشد. افزودنیهای رایجی نظیر آهک، سیمان، قیر، خاکستر بادی، خاکستر چوب، سرباره مس، سرباره آهن و غیره در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفتهاند و مواد نانو و پلیمر که استفاده از آنها در شاخههای دیگر علوم مهندسی منجر به تحولاتی بنیادی شده است و دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند، در مهندسی ژئوتکنیک در سالهای اخیر بیشتر مورد توجه واقع شدهاند. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تأثیر مواد افزودنی پلیپروپیلن (Polypropylene) و نانوسیلیس (Nano-Silica) بر روی خصوصیات خزشی خاک رس پرداخته شده است، بدین منظور آزمایشهای تحکیم بر روی خاک تثبیت شده با نانوسیلیس و پلیپروپیلن در درصدهای 25/0، 5/0، 1 و 2 درصد و در تنشهای 25، 50، 100، 200، 400 و 800 کیلوپاسکال انجام شده و نتایج به دست آمده برحسب نسبت تخلخل- زمان ترسیم شد که نشاندهنده کاهش رفتار خزشی خاک رس نرم تحت تأثیر درصدهای نانوسیلیس و الیاف پلیپروپیلن میباشد؛ به طوری که با افزایش نانوسیلیس تا 5/0 درصد وزنی خاک، با توجه به مقاومت خاک در برابر نشست، تغییرشکلهای پلاستیک 11 درصد کاهش یافته و با افزایش بیشتر نانوسیلیس این تغییرشکلها 8 درصد افزایش مییابد و همچنین با افزایش الیاف پلیپروپیلن تا دو درصد، نسبت تخلخل 14 درصد کاهش یافته که این کاهش تخلخل میتواند منجر به کاهش نشست نمونه شود. نسبت Cα/Cc برای خاک مورد مطالعه در محدوده 005/0 تا 03/0 قرار می گیرد که تطابق خوبی با سایر تحقیقات دارد.