زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تأثیر افزودن نانورس روی رفتار ژئوتکنیکی خاک‌‌های ریزدانه نرم

نویسنده
دانشگاه گلستان
چکیده
با توجه به گسترش بسیار زیاد خاک‌‌های مسئله‌دار در ایران، اصلاح و به‌سازی این قبیل خاک‌‌ها به‌عنوان امری اجتناب‌ناپذیر نقش بسیار مهمی در پروژه‌‌های عمرانی دارد. با توجه به پیشرفت علم نانوتکنولوژی در مهندسی ژئوتکنیک، در این تحقیق سعی شده است تا تأثیر اضافه کردن مقادیر مختلف نانوذرات رس بر رفتار ژئوتکنیکی خاک‌‌های ریزدانه ضعیف با کمک تحقیقات آزمایشگاهی بررسی شود. در این تحقیق نمونه‌‌های مختلف خاک از منطقه شبکۀ سد بوستان گنبد و اینچه‌برون واقع در استان گلستان انتخاب شد. به‌منظور بررسی تأثیر به‌سازی خاک‌های مذکور با کمک نانورس، آزمایش‌های مختلف ژئوتکنیکی از قبیل حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک‌محوری، سه‌محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده و تحکیم مضاعف انجام گرفت. نتایج آزمایش‌ها حاکی از نقش بسیار مهم نانورس بر خواص خمیری، مقاومتی و تغییر شکل‌پذیری خاک بوده است. هم‌چنین با توجه به اهمیت نوع خاک می‌توان دریافت که در اثر افزودن نانورس به خاک‌های بررسی شده پتانسیل رمبندگی نمونه‌‌ها بسیار محسوس کاهش می‌یابد.


کلیدواژه‌ها

1. Clemence S. P, Finbarr A. O., "Design considerations for collapsible soils", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Vol.107 (1981) 305-317. 2. Rogers C. D. F., Dijkstra T. A., "Smalley I. J., "Hydro consolidation and subsidence of loess: studies from China, Russia", North America and Europe: in memory of Jan Sajgalik, Eng. Geol. Vol. 37 (2) (1994) 83-113. 3. Gao G., "The distribution and geotechnical properties of loess soils", lateritic soils and clayey soils in China, Eng, Geol. Vol. 42 (1) (1996) 95-104. 4. رحیمی ح.، عباسی ن.، "مهندسی ژئوتکنیک، خاک‌های مشکل آفرین"، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم (1395). 5. Langroudi A. A., Jefferson I., Ohara-Dhand K., Smalley I., "Micromechanics of quartz sand breakage in a fractal context", Geomorphology Vol. 211 (2014) 1-10. 6. Beckwith C., Hansen, L. A., "Identification and characterization of the collapsible alluvial soils of the western United States", Foundation Engineering, Current Principles and Particles, ASCE, (1989) 143-160. 7. Wilson, M. A., Tran N. H., Milev A. S., Kannangara G. S., Volk H., Lu G. Q., "Nanomaterials in soils", Geoderma Vol. 146 (1) (2008) 291-302. 8. Persoff P., Apps J., Moridis G., Whang J. M., "Effect of dilution and contaminants on strength and hydraulic conductivity of sand grouted with colloidal silica gel, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Vol.125 ( 6) (1999) 461-469. 9. Gallagher P. M., Lin Y., "Column testing to determine colloidal silica transport mechanisms", Proceedings Sessions of the Geo-Frontiers Congress of Innovations in Grouting and Soil Improvement, Texas Vol.162 (2005) 1-10. 10. Burton C., Axelsson M., Gustafson G., "Silica sol for rock grouting: laboratory testing of strength, fracture behavior and hydraulic conductivity", Tunneling and Underground Space Technology (2009) 603-607. 11. Taipodia J., Dutta J., Dey A.K., "Effect of nanoparticles on properties of soil, Proc", of Indian Geotechnical Conference, December, Kochi (2011). 12. Taha M. R., Taha O. E., "Influence of nano-material on the expansive and shrinkage soil behavior", Journal of Nanoparticle Research Vol. 14(10) (2012) 1-13. 13. Majeed Z. H., Taha M. R., Jawad I. T., "Stabilization of soft soil using nanomaterils", Research Journal of Appiled Sience, Engineering and Technology Vol. 8(4) (2014) 503-509. 14. Zhang G., Geraine J. T., Whittle A. J., Ladd C. C., "Index properties of a highly weathered old alluvium", Geotechnique Vol. 54 (7) (2004) 441-451. 15. Khalid N., Mukri M., Kamarudin F., "Effect of nanoclay in soft soil stabilization", Springer Science Business Media Singapore (2015) 905-914. 16. Padidar M., Jalalian A., Abdouss M., Najafi P., Honarjoo N., Fallahzade J., "Effect of nanoclay on soil erosion control", NANOCON2014, 5-7 November, Brno, Czech Republic (2014). 17. Kananizadeh N., Ebadi T., Khoshniat S. A., Mousavirizi S. E., "The positive effects of nanoclay on the hydraulic conductivity of compacted Kahrizak clay permeated with landfill leachate", Clean–Soil, Air, Water Vol.39 (7) (2011) 605-611. 18. اوحدی و.، چوبچیان ا.، "رفتار ژئوتکنیک زیست محیطی مونتموریلونیت اصلاح شده با کاتیون در جذب آلاینده سرب"، مجلۀ علمی پژوهشی عمران تربیت مدرس، دورۀ دهم، شمارۀ دوم (1389). 19. Iranpour B., Haddad A., "The influence on nanomaterials on collapsible soil treatment", Engineering Geology Vol. 205(2016) 40-53. 20. بهاری م.، شاه‌نظری ع.، "بررسی آزمایشگاهی تثبیت بستر خاکی ریزدانه با استفاده از نانورس"، مجلۀ علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی- علوم آب و خاک، سال نوزدهم، شمارۀ هفتاد و دوم (1394). 21. Baziar M. H., Ghazi H., Mirkazemi S. M., "Effect of nanoclay on engineering properties of soil", Forth International Congress of Geotechnical Engineering and Soil Mechanics, Tehran, Iran (2010). 22. Jennigs J. R., Knight K., "A guide to construction on or with materials exhibiting additional settlement due to collapse of grain structure", Proc. 6th Regional Conference for Africa on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Durban, South Africa (1975) 99-105. 23. ASTM, "Standard Test Method for Measurement of Collapse Potential Soils" ASTM D 5333-03, Annual Book of ASTM Standard, Phiadelphia (2003). 24. فخری ز.، پورحسینی اردکانی ر.، عبادی ت.، "بهبود خواص هیدرولیکی خاک رس کائولینیت با افزودن نانورس"، مجلۀ علمی پژوهشی عمران و محیط‌زیست امیرکبیر، دورۀ چهل و هفتم، شمارۀ سوم (1394). 25. Lan T., Kaviratna P. D., "Mechanism of clay tactiod exfoliation in epoxy-clay nanocomposites", Chem. Master (1995) 2144-2150. 26. Mitchel J. K., Soga K., "Fundamental of Soil Behavior", John Wiley and Sons, Third Edition, (2005).