زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی‌های آزمایشگاهی تأثیر هیبرید نانوذرات در به‌سازی خاک‌ اطراف حرم مطهر رضوی

نویسندگان
دانشگاه پیام نور، تهران
چکیده
به‌سازی خاک­های مسئله­دار در محیط­های شهری و به‌ویژه کلان‌شهرها از مهم­ترین چالش‌های مهندسان عمران است. در این پژوهش با توجه به قابلیت افزایش سطح ویژه ذرات خاک به‌وسیلۀ نانوذرات، به‌منظور به‌سازی خاک اطراف حرم مطهر رضوی در مشهد، بررسی‌های آزمایشگاهی روی ترکیبات جدیدی از نانوذرات رس و سیلیکا انجام شد که بر اساس نتایج، نسبت­های بهینه نانورس 5/2% و 5% و نسبت­های بهینه نانوسیلیکا 25/0% و 1% به‌دست آمدند، به‌طوری‌که هیبرید ساخته شده از 5% نانورس و 1% نانوسیلیکا به‌عنوان بهترین ترکیب موجب افزایش 785% ظرفیت باربری و کاهش 60% نشست خاک بررسی شد. در راستای این پژوهش، روش به‌سازی پیشنهادی جای‌گزینی مناسب برای روش­های سنتی نظیر اجرای شمع‌ بتنی مسلح، سیستم میکروپایل، جت گروتینگ و غیره در بناهای فرسوده است که علاوه بر افزایش سهولت اجرا و سرعت عملیات اجرایی، به‌میزان چشم‌گیریر با کاهش هزینه­های اجرا همراه است.
کلیدواژه‌ها

1. Tavenas F., Leroueil S., La Rochelle P., Roy M., "Creep behaviour of an undisturbed lightly overconsolidated clay", Can. Geotech. J., Vol. 15, No. 3 (1978) 402-423.## 2. Simpson B., Tatsuoka F., "Geotechnics: the next 60 years", Geotechnique, Vol. 58, No. 5 (2008) 357-368. ## 3. Shukla S., Sivakugan N., Das B., "Fundamental concepts of soil reinforcement-an overview", Int. J. Geotech. Eng., Vol. 3, No. 3 (2009) 329-342, Jul. ## 4. Onyelowe K. C., Duc B. V., "Durability of nanostructured biomasses ash (NBA) stabilized expansive soils for pavement foundation", Int. J. Geotech. Eng., (2018) 1-10. ## 5. Kuo W.-T., Lin K.-L., Chang W.-C., Luo H.-L., "Effects of nano-materials on properties of waterworks sludge ash cement paste", J. Ind. Eng. Chem., Vol. 12, No. 5 (2006) 702-709. ## 6. Abbasi N., Farjad A., Sepehri S., "The Use of Nanoclay Particles for Stabilization of Dispersive Clayey Soils", Geotech. Geol. Eng., Vol. 36, No. 1 (2018) 327-335. ## 7. Tabarsa A., Latifi N., Meehan C. L., Manahiloh K. N., "Laboratory investigation and field evaluation of loess improvement using nanoclay–A sustainable material for construction", Constr. Build. Mater., Vol. 158 (2018) 454-463. ## 8. Kananizadeh N., Khoshniat A., "Behavior of nanoclay as an additive in order to reduce Kahrizak landfill clay permeability", in Proceeding of 2nd International Conference on Environmental Science and Technology (2011) 26-28. ## 9. Ghazi H., Baziar M. H., Mirkazemi S. M., "Assess of the improvement of the behavior of soil strength in the presence of nanoscale additive", Assas J. Sci. Technol., (2011) 45-50. ## 10. Bahari M., Nikookar M., Arabani M., Haghi A. K., Khodabandeh H., "Stabilization of silt by nanoclay", in Proc. of 7th National Congress on Civil Engineering (2013) 7-8. ## 11. Nikookar M., Bahari M., Nikookar H., Arabani M., "The Strength Characteristics of Silty Soil Stabilized Using Nano Clay", Proc. of 7th Symposium on Advances in Science & Technology (2012). ## 12. Fazeli A., Johari A., Davoodi F., "Rehabilitation of Collapsible soil with nanoclay", in 8th National Congress on Civil Engineering (2014). ## 13. Hosseini S. J., Tabarsa A., "Effect of Adding Nanoclay on the Mechanical Behaviour of Fine-grained Soil Reinforced with Polypropylene Fibers", Vol. 5, No. 2 (2015) 59-67. ## 14. Iranpour B., Hadad A., "The influence of Nano-materials on collapsible soil treatment The in fl uence of nanomaterials on collapsible soil treatment", Eng. Geol., Vol. 205, No. January 2019, (2016) 40-53. ## 15. Baziar M. H., Ghazi H., Mirkazemi S. M., "Effect of nanoclay on engineering properties of soil", in Forth International Congress of Geotechnical Engineering and Soil Mechanics, Tehran, Iran (2010). ## 16. Butrón C., Axelsson M., Gustafson G., "Silica sol for rock grouting: Laboratory testing of strength, fracture behaviour and hydraulic conductivity", Tunn. Undergr. Sp. Technol., Vol. 24, No. 6 (2009) 603-607. ## 17. Bahmani S. H., Huat B. B. K., Asadi A., Farzadnia N., "Stabilization of residual soil using SiO2 nanoparticles and cement", Constr. Build. Mater., Vol. 64 (2014) 350-359. ## 18. Changizi F., Haddad A., "Strength properties of soft clay treated with mixture of nano-SiO2 and recycled polyester fiber", J. Rock Mech. Geotech. Eng., Vol. 7, No. 4 (2015) 367-378. ## 19. Yusefi E., Ghafuri M., Lashkaripour G., Talebian S. L., "Investigation of clay minerals in soil of Mashhad City according to its Atterberg limits", in 05th Iranian Conference of Engineering Geology (2007). ## 20. Hafezi Moghaddas N., Ghazi A., "Geotechnical Zonation and evaluation of ultimate bearing capacity of Mashhad city", in 05th Iranian Conference of Engineering Geology (2007). ## 21. Liu C., Evett J. B., "Soil properties: testing, measurement and evaluation", Prentice-Hall, Inc. (1984). ## 22. Chen F. H., "Foundations on expansive soils", Vol. 12. Elsevier (2012). 23. Zhang G., "Soil nanoparticles and their influence on engineering properties of soils", in Advances in Measurement and Modeling of Soil Behavior (2007) 1-13. ##