مطالعه آزمایشگاهی تأثیر نانوذرات رُس و سیلیکا بر روی رفتار خاکهای سیلتی- رُسی شهر مشهد

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد- ایران

2 گروه عمران دانشگاه پیام نور مشهد

3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.18470.6877
چکیده

در مناطق شهری به ویژه کلان‌شهر مشهد با توجه به قرارگیری محدوده‌های وسیعی بر روی رسوبات ریزدانه و خاک‌های دستی و مسأله‌دار، ارائه فناوری‌های نوین به منظور جلوگیری از بروز نشست‌های نامتقارن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. در این راستا با توجه به ضرورت ساخت سازه‌های بلندمرتبه و همچنین مشکلات زیست‌محیطی، بکارگیری فناوری نانو در بهسازی خاک جایگزین مناسبی برای روش‌های سنتی نظیر اجرای ستون‌های سنگی، تزریق تحت فشار سیمان و یا آهک، اجرای شمع و ریزشمع و غیره می‌باشد. فناوری نانو به دلیل افزایش قابل توجه سطح ذرات، با تأثیر چشم‌گیری در بهبود پارامترهای مقاومتی و مکانیکی خاک همراه می‌باشد. در این پژوهش تأثیر افزودن نانورُس از نوع مونت‌موریلونیت و نانوسیلیکا از نوع S بر پارامترهای مقاومتی و مکانیکی خاک ریزدانه اطراف حرم مطهر رضوی در شهر مشهد در نسبت‌های وزنی 0/1، 0/5، 1، 2/5 و 5 از نانورُس و 0/15، 0/25، 0/5، 0/75 و 1 از نانوسیلیکا با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی بررسی و ارزیابی گردید. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه پارامترهای مقاومت برشی و فشاری و همچنین کاهش نشست‌پذیری خاک در نمونه‌های بهسازی شده با نانوسیلیکا نسبت به نمونه‌های بهسازی شده با نانورُس می‌باشد، به طوری که افزودن 1 درصد نانوسیلیکا و 2/5 درصد نانورُس به ترتیب موجب افزایش 620 و 134 درصدی ظرفیت باربری خاک سیلتی- رُسی مورد مطالعه شده است. لازم به ذکر است با توجه به پائین بودن شاخص تورم این خاک، افزودن این نانوذرات همراه با تغییری در درجه تورم‌پذیری خاک محدوده مورد مطالعه نمی‌باشد.