تأثیر نانوذرات بنتونیت بر تغییر خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران

2 استادیار،‌ گروه زمین‌شناسی مهندسی دانشکده علوم پایه دانشگاه تربیت مدرس nikudelm@yahoo.com

3 عضو هیات علمی گروه زمین‌شناسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران

doi
چکیده

ویژگی­های مهندسی مخلوط­های خاکی مختلف، تحت تأثیر رفتار هر یک از اجزا می­باشد. در این تحقیق تأثیر ذرات نانوبنتونیت بر ویژگی­های مهندسی مخلوط نانوبنتونیت ماسه بررسی شده است. این مخلوط می­تواند به عنوان مصالح مصرفی در ساخت لندفیل­ها مورد استفاده قرار گیرد. برای ارزیابی تأثیر ذرات نانوبنتونیت روی رفتار مکانیکی مخلوط نانوبنتونیت ماسه (NBS)، آزمایشات تراکم استاندارد، برش مستقیم و نفوذپذیری بر روی 10 نمونه انجام گردید. نمونه­ها با نسبت 0 تا 10 درصد نانوبنتونیت به ترتیب در مقابل 100 تا 90 درصد ماسه آماده سازی شده و مورد آزمایش تراکم قرار گرفت. وزن واحد حجم حداکثر و درصد رطوبت بهینه بدست آمده و سپس نمونه ها برای آزمایش برش مستقیم آماده سازی شدند. بر اساس نتایج برش مستقیم، بالاترین میزان چسبندگی مربوط به نمونه 5 درصد نانوبنتونیت و بالاترین زاویه اصطکاک داخلی مربوط به نمونه 9 درصد نانوبنتونیت بدست آمد. دو نمونه 5 و 9 درصد نانوبنتونیت برای آزمایش نفوذپذیری به روش ثابت انتخاب شده و در 4 حالت 90، 100، 110 و 120 درصد تراکم حداکثر، آزمایشات انجام شدند. نتایج تحقیق نشان می­دهد که با افزایش درصد نانوبنتونیت تا درصد مشخصی و همچنین افزایش درصد تراکم، میزان نفوذپذیری کاهش یافته و پارامترهای مقاومتی تغییر می­نماید. بیشترین کاهش نفوذپذیری در 9 درصد نانوبنتونیت به دست آمده است. با افزایش درصد نانوبنتونیت تا 5 درصد، مقدار چسبندگی افزایش می­یابد، اما افزایش بیشتر نانوبنتونیت باعث افزایش زاویه اصطکاک داخلی می­گردد. در نمونه 5 درصد نانوبنتونیت با افزایش تراکم، تا 110 درصد، نفوذپذیری کاهش اندکی نشان می­دهد، اما در 120 درصد کاهش نفودپدیری چشمگیر است. درنمونه 9 درصد، کاهش نفوذپذیری با افزایش درصد تراکم کاهش قابل ملاحظه ای نشان می­دهد.