طراحی، ساخت و ارزیابی الکترود ژئوسینتتیک برای زهکشی به روش الکتروکینتیک
نویسندگان
1 استاد، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
2 دانشجوی دکترای سازه های آبی گروه سازه های آبی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
3 و دانشیار گروه سازه های آبی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
4 استاد دانشکده مهندسی، دانشگاه Exeter، انگلستان
doi
10.22092/idser.2019.125121.1376چکیده
زهکشی و بهبود پارامترهای مقاومتی خاک در اکثر پروژههای معدنی و ژئوتکنیکی اجتنابناپذیر است. از اینرو، الکتروکینتیک ژئوسینتتیک بهعنوان یک فناوری بنیادین، قادر به افزایش پایداری و تثبیت خاکهای ریزدانه است و از ترکیب عملکرد الکتروکینتیک و جریان الکترواسمز، بههمراه کاربرد ژئوسینتتیکها بهدست میآید. در این پژوهش، برای ارتقا و بهبود فرآیند الکتروکینتیک ژئوسینتتیک، الکترودی بر پایۀ ژئوتکستایل و به روش پلیمریزاسیون شیمیایی ساخته شد. بدین منظور، الیاف نارسانای ورقه ژئوتکستایل با بهرهگیری از پوششدهی با پلیمر رسانای پیرول (با استفاده از دو نوع اکسیدان) و پلیمر رسانای آنیلین، بههمراه افزودن چهار نوع نانو ذرۀ متفاوت، به الیاف رسانا تبدیل گردید. برای ارزیابیکارایی الکترود ژئوسینتتیک، در مقایسه با الکترود مسی، مدلی فیزیکی طراحی و از رس کائولینیت اشباع پُر شد و تحت تاثیر فرآیند الکترواسمز زهکشی گردید. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که پوششدهی با پلیمر پیرول، تنها بهصورت تشکیل لایه در اطراف الیاف ژئوتکستایل بود و انسدادی در تخلخل الیاف ایجاد نکرد. بنابراین، غشای مذکور پس از پوششدهی، قابلیت همزمان بهکارگیری بهعنوان فیلتر و الکترود را داراست و پس از اتمام فرآیند الکتروکینتیک و بدون خارجسازی از محیط، میتواند بهعنوان فیلتر در محیط خاکی باقی بماند. نتایج این بررسی همچنین نشان داد که در شرایط فرآیند الکترواسمز، الکترود ژئوسینتتیک با حداقل مقاومت اندازهگیری شده 670 اهم در حداکثر فشار 083/0 (کیلوگرم.نیرو بر سانتیمترمربع)، قادر به زهکشی 43 میلیلیتر آب است که در مقایسه با الکترود مسی و شرایط مشابه، تنها 14 درصد کاهش داشته است.
