مطالعه آزمایشگاهی خصوصیات واگرایی و امکان‌سنجی تثبیت خاک واگرا با هیدروژل پروتئین کلش گندم

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه علمی مهندسی عمران، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه علمی مهندسی عمران، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.518834.3705
چکیده

این پژوهش به بررسی رفتار واگرای خاک‌های دشت جعفریه واقع در استان قم با تمرکز بر استفاده از یک ماده تثبیت‌کننده زیستی جدید می‌پردازد. به‌منظور تحلیل دقیق پدیده واگرایی، نمونه‌برداری از سه موقعیت انجام شد که شامل نمونه‌های دست‌خورده و دست‌نخورده به شکل مکعبی بود. نتایج آزمایش‌های حدود اتربرگ و دانه‌بندی نشان داد که تمامی نمونه‌ها در گروه ML طبقه‌بندی می‌شوند. آزمایش هیدرومتری دوگانه نشان داد که درصد واگرایی نمونه‌ها بین %58 تا %79 متغیر است و نمونه شماره ۳ با %79 واگرایی، بالاترین مقدار را نشان داد. همچنین، آزمون TDS مقادیر یون‌های محلول را بین 1200 تا 2800 میلی‌گرم بر لیتر ثبت کرد که بیشینه آن نیز مربوط به نمونه ۳ بود. برای بهبود رفتار خاک، از هیدروژل پروتئینی استخراج‌شده از کلش گندم همراه با %2 اسید بوریک به‌عنوان کراس‌لینکر استفاده شد. اختلاط %۱ از این ترکیب موجب کاهش واگرایی به زیر %40 گردید. با افزایش درصد اختلاط تا %۷، واگرایی در برخی نمونه‌ها تا %27 کاهش یافت (کاهش ۵۳ درصدی). نتایج آزمایش مقاومت فشاری نیز افزایش مداوم مقاومت را از 8/12 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در نمونه شاهد (1٪ در روز سوم) تا 5/33 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در نمونه‌های ۷٪ پس از ۲۸ روز نشان داد. یافته‌ها نشان می‌دهد که استفاده هدفمند از این هیدروژل زیستی می‌تواند راهکاری مؤثر و پایدار برای تثبیت خاک‌های واگرا در مناطق خشک و نیمه‌خشک ارائه دهد.