بررسی و مطالعه اثر نانورس مونت‌موریلونیت بر رفتار تحکیمی و مقاومتی خاک ریزدانه سست و نرم (مطالعه موردی: خاک ریزدانه دانشکده کشاورزی کرمانشاه)

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

doi
10.22060/ceej.2023.22016.7880
چکیده

استفاده از مصالح نوین و سازگار با محیط ‌زیست در جهت تثبیت خاک‌های مسئله‌دار یکی از چالش‌های پیش روی مهندسان ژئوتکنیک می‌باشد. نانورس‌ها به دلیل سطح مخصوص بالا، وزن مخصوص پایین و ریز بودن ذرات واکنش‌پذیری بالایی داشته و همچنین به دلیل یکسان بودن جنس آن‌ها با مصالح خاکی به عنوان یک تثبیت‌کننده موثر و سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می‌شوند. در پژوهش حاضر اثر نانورس مونت­موریلونیت بر خصوصیات رفتاری خاک ریزدانه سست کرمانشاه ارزیابی شده است. به این منظور پس از انجام آزمایش‌های شاخص روی خاک پایه، نانورس به میزان0/5، 1، 2 و 4 درصد وزن خشک خاک به خاک افزوده شده و آزمایش‌های حدود اتربرگ، تحکیم، مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیا در دوره‌های عمل‌آوری 1، 14، 28 و 60 روزه صورت پذیرفته است. همچنین پایداری نمونه‌های تثبیت شده با اعمال سیکل‌های تر و خشک بررسی شده و به منظور بررسی اثر نانورس بر ریز ساختار خاک نیز از نمونه‌های تثبیت نشده و تثبیت شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تصویربرداری گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که عملکرد تثبیت به میزان قابل توجهی به مقدار نانورس و دوره‌های عمل‌آوری وابسته است. مطابق نتایج، میزان بهینه نانورس 4% می ­باشد و حضور این میزان نانورس و افزایش دوره‌های عمل‌آوری سبب افزایش شاخص خمیری، مقاومت فشاری، نسبت باربری خاک و کاهش ضرایب تحکیم، نشست، فشردگی، نفوذپذیری و تورم خاک گردیده است. قابل ذکر است که پایداری خاک تثبیت شده در برابر شرایط محیطی نیز افزایش یافت.