مطالعه آزمایشگاهی رفتار ژئوتکنیکی خاک‌های رمبنده بهسازی شده با مواد نانو

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه باهنر کرمان، کرمان، ایران

doi
10.22060/ceej.2023.21956.7862
چکیده

رمبندگی را فروریزش ناگهانی خاک در اثر از دست رفتن عامل پیوند دهنده ذرات خاک تعریف کرده‌‌اند. فروریزش ماسه‌‌ها ناشی از لغزشی شدن ذرات رسی است که دانه‌‌ها را به چسبانده است، در حالی که رمبندگی خاک‌‌های رسی ناشی از بین رفتن پیوند الکتروشیمیائی  است .  نظر به اینکه پدیده رمبندگی مشکلات فراوانی را در اجرای پروژه های عمرانی کرده است،  بررسی رفتار این خاک و بهسازی آن بسیار با اهمیت است. در این مقاله تأثیر مواد نانو بر پتانسیل رمبندگی خاک بررسی شده است. بدین منظور، خاک با پتانسیل رمبندگی شدید از منطقه الله‌‌آباد کرمان انتخاب  و تأثیر افزودنی‌های نانوسیلیس، نانورس، نانواکسید آلومینیوم و نانوکربنات کلسیم با درصدهای مختلف بر رفتار  تغییر حجمی خاک،  پتانسیل رمبندگی و مقاومت برشی مطالعه گردیده است. نتایج نشان داد که به دلیل تغییر ساختار و اسکلت  خاک افزودن نانوسیلیس و نانورس  کاهش قابل ملاحظه پتانسیل رمبندگی را به همراه دارد و لی دو ماده دیگر یعنی نانوکربنات کلسیم و نانو اکسید آلمونیوم تأثیر کمتری دارند.  از طرفی نانوسیلیس و نانو رس باعث افزایش ضریب چسبندگی بیشتری می‌‌شوند در حالی که نانوکربنات کلسیم و نانوسیلیس بیشترین تأثیر بر زاویه اصطکاک داخلی خاک دارند. همچنین عکس‌‌برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که خاک رمبنده دارای حفرات میکروسکوپیک بوده و با افزودن نانومواد، خلل و فرج خاک کمتر و بافت خاک متراکم تر شده و در نتیجه کاهش پتانسیل  رمبندگی را به همراه دارد.