زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی تأثیر نانوکائولینیت بر خصوصیات مقاومتی خاک لس سیلتی شهرستان کلاله (استان گلستان)

نویسندگان
رسول یازرلو 1
امین جمشیدی 2
سید عبدالقادر امان زاده 3
ابوذر اسفندیاری پور 4
1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گنبدکاوس، گروه مهندسی عمران
2 دانشگاه لرستان، گروه زمین‌شناسی
3 مؤسسۀ آموزش عالی شمس گنبد کاوس، گروه مهندسی عمران
4 دانشگاه آزاد‌اسلامی، واحد گرگان، گروه مهندسی عمران
چکیده
در این پژوهش تأثیر نانوکائولینیت بر خصوصیات مقاومتی خاک­ لس سیلتی بررسی شده است. برای این منظور نمونه‌ای خاک لس سیلتی از شهرستان کلاله استان گلستان تهیه و آزمایش­های مقاومت فشاری تک‌محوری و برش مستقیم به‌منظور تعیین خصوصیات مقاومتی شامل مقاومت فشاری تک‌محوری، مدول الاستیسیته، چسبندگی و زاویۀ اصطکاک داخلی روی آن انجام شد. آزمایش­ها برای نمونۀ خاک در حالت طبیعی (بدون افزودن نانوکائولینیت) و نمونه­های با 5/0، 1 و 5/1، 2، 3 و 4 درصد وزنی نانوکائولینیت انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان می­دهد که با افزایش نانوکائولیت تا 2 درصد، باعث افزایش در مقاومت فشاری تک‌محوری از 12/1 به 19/1 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع، مدول الاستیسیته از 89/15 به 10/18 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و چسبندگی از 09/0 به 16/0 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع شده است. با این حال افزودن بیش از 2 درصد نانوکائولینیت باعث تغییرات محسوسی در خصوصیات مقاومتی نشده است. علاوه بر این افزایش نانوکائولینیت تأثیر محسوس افزایشی یا کاهشی روی زاویۀ اصطکاک داخلی نداشته و مقدار آن با تغییرات نانوکائولینیت تقریباً ثابت مانده است. بر اساس نتایج حاصل می­توان از افزودن نانوکائولینیت تا 2 درصد وزنی برای بهبود خصوصیات مقاومتی خاک­های لسی شهرستان کلاله استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
لس سیلتی
نانوکائولینیت
خصوصیات مقاومتی
. رضایی ح.، "بررسی اثر تراکم دینامیکی و بارهای استاتیکی بر مقاومت برشی لس‌های استان گلستان". رسالۀ دکتری رشته زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، (1392).## 2. Zhang G., "Soil Nanoparticles and Their Influence on Engineering Properties of Soils", Advances in measurement and modeling of soil behavior, ASCE (2007). ## 3. قاضی ح.، "بررسی تأثیر مصالح در ابعاد نانو بر خواص مهندسی-ژئوتکنیکی خاک"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت دانشکده مهندسی عمران، 1389. ## 4. خسروانی ع.، قربانی ع.، "بررسی اثر نانورس بر خواص مهندسی خاک‌های چسبنده"، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران (1390). ## 5. به‌روز‌ساروکلایی آ.، "بررسی ویژگی‌های رفتاری و مقاومتی خاک‌های لسی تثبیت شده با نانومواد، مطالعۀ موردی لس گرگان"، پایان-نامۀ کارشناسی‌ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان دانشکدۀ مهندسی عمران (1392). ## 6. قاضی‌زاده ش.، "بررسی رفتار هیدرومکانیکی و برشی خاک‌های فروریزشی با استفاده از دستگاه سه‌محوری با قابلیت اعمال و کنترل مکش ساختاری، مطالعۀ موردی لس گرگان"، پایان‌نامۀ کارشناسی‌ارشد دانشگاه صنعتی شریف دانشکده مهندسی عمران (1392). ## 7. مجدی م.، ارومیه‌ای ع.، نیکودل م. ر.، "بهبود خواص ژئوتکنیکی خاک رسی با استفاده از نانو ذرات کائولینیت"، فصلنامۀ علوم زمین 109 (1397) 228-221. ## 8.. طبرسا ع.ر.، "تأثیر افزودن نانو رس روی رفتار ژئوتکنیکی خا‌های ریزدانه نرم"، نشریۀ زمین شناسی مهندسی 11(1396) 246-225. ## 9. Taipodia J., Dutta J., Dey A. K., "Effect of nanoparticles on properties of soil", Proc of Indian Geotechnical Conference, December, Kochi (2011). ## 10. 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. ## 11. 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. 12. Iranpour B., Haddad A., "The influence on nanomaterials on collapsible soil treatment", Engineering Geology Vol. 205 (2016) 40-53. ## 13. Okhravi, R. Amini, A., "Characteristics and Provenance of the Loess Deposits of the Gharatikan Watershed in Northeast Iran", Global and Planetary Change Vol. 28 (2001)11-22. 14. Pashaei, A., "Study of Chemical and Physical and Origin of Loess Deposits in Gorgan and Dasht Area", Earth Science Vol. 23 (1996) 67-78. ## 15. ASTM., "Annual Book of ASTM Standards", ASTM International, West Conshohocken (2007). ##