بررسی رفتار سیکلی و فراسیکلی خاک مارن آلوده شده به روغن سوخته

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

doi
10.22091/cer.2025.11950.1589
چکیده

آلودگی منابع خاک با افزایش نیاز روز‌افزون بشر به نفت و فرآورده­های آن سیری صعودی داشته است. در این خصوص نشت آلاینده­هایی نظیر روغن سوخته در بستر راه­ها و نفوذ به لایه­های زیرین راهسازی به عنوان یک چالش تلقی شده است. با توجه به اینکه بستر این راه ها تحت بارهای متناوب ترافیکی هستند، بررسی رفتار سیکلی و فراسیکلی این خاک­ها حائز اهمیت می­باشد. از طرف دیگر تاثیر­پذیری خاک­های ریزدانه چسبنده مانند خاک­های مارن نسبت به افزایش رطوبت و آلاینده­های هیدروکربنی در مقایسه با دیگر انواع خاک­ها­ به مراتب بیشتر می­باشد. علی­رغم آن­که مطالعات بسیاری برای بررسی رفتار مونوتونیک خاک مارن صورت گرفته اما به رفتار سیکلی و فراسیکلی آن کمتر پرداخته شده است. از این رو در این مطالعه، تاثیر آلاینده روغن سوخته بر رفتار سیکلی و فراسیکلی خاک مارن با دستگاه برش ساده مورد ارزیابی قرار گرفته است. نمونه­های خاک مارن با صفر، 4، 8، 12 و 16 درصد وزنی روغن سوخته ترکیب و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این آزمایش­ها نشان داد که افزایش روغن سوخته تا 16 درصد موجب کاهش 27 درصدی مقاومت برشی شد. همچنین این آلاینده حداکثر 47 و 6 درصد قبل از بارگذاری سیکلی و 29 و 14 درصد پس از آن چسبندگی و زاویه اصطکاک خاک را کاهش دادند. همچنین این دو پارامتر پس از اعمال بار­سیکلی بهبود یافتند. تحت بارگذاری­های سیکلیک با افزایش درصد روغن سوخته نسبت میرایی افزایش و مدول برشی کاهش یافت. از طرفی افزایش سربار باعث افزایش مدول برشی و کاهش میرایی شد. افزایش دامنه کرنش پس از20 سیکل منجر به افزایش حداکثری 89 درصدی میرایی گشت که در نمونه­های حاوی 16 درصد آلاینده تحت سربار 150 کیلوپاسکال رقم خورد. نتایج آزمایش­ها SEM که به منظور بررسی ریزساختاری نمونه­های آلوده­شده صورت گرفت، کاهش تخلخل و افزایش پیوستگی نمونه­ را پس از بارگذاری سیکلی نسبت به پیش از آن نشان داد.