ارزیابی تاثیر نانو ذرات رس بر خصوصیات تورم و واگرایی خاک ها

واگرایی از خواص ذرات رس و واکنش آن ها نسبت به آب ناشی می شود که به محض تماس یافتن خاک های واگرا با آب حتی اگر سرعت جریان کم باشد، فرسایش خاک اتفاق می افتد. این مسیله نقش مهمی در سازه های مختلف مانند سدهای خاکی، خاکریزها و بستر کانال ایفا می کند. انواع زیادی از رس ها نیز، در هنگام جذب آب متورم و با از دست دادن آب، جمع می شوند. پی های قرار گرفته روی چنین خاک هایی، تحت نیروهای برخاست قابل توجه دچار بالاآمدگی، ترک و شکست اجزای آن شده است. اخیرا با پیشرفت علم نانو و نگاه میکروسکوپیک به مسایل ژیوتکنیکی، ویژگی های منحصر به فرد نانو مواد اعم از سازگاری با محیط زیست، اقتصادی بودن و تاثیرات قابل ملاحظه آن بر خصوصیات ژیوتکنیکی خاک، مورد توجه محققین قرار گرفته است. لذا در این پژوهش تاثیر نانورس بر تثبیت خصوصیات تورمی و پتانسیل واگرایی خاک های رسی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، دو نمونه خاک رس با طبقه بندی CL و CH تهیه شد و آزمایش های شناسایی شامل دانه بندی، حدود اتربرگ، تراکم و تجزیه شیمیایی خاک بر روی آن انجام گردید. پس از انجام آزمایش های شناسایی، مقادیر مختلف نانورس شامل (0، 25/0، 5/0، 1 و 2 درصد وزنی) به خاک اضافه گردید و بر روی تیمارها، آزمایش پین هول و پتانسیل تورم انجام گردید. نتایج آزمایش پین هول نشان داد که افزودن نانورس به هر دو نمونه خاک رس موجب کاهش پتانسیل واگرایی می شود، به طوری که نمونه های 3 و 7 روز عمل آوری شده با افزودن 1% نانورس، از رده شدیدا واگرا (D1) به رده واگرایی متوسط (ND3) با کاهش واگرایی مواجه شده اند. همچنین بر اساس نتایج آزمایش تورم، افزودن نانورس به خاک رس متورم شونده موجب کاهش درصد تورم خاک رس می شود. همچنین در رابطه با تاثیر افزودن نانورس بر فشار تورمی مشاهده شد که افزودن نانورس به دو نمونه خاک CL و CH به ترتیب باعث افزایش و کاهش فشار تورم شده است.واژه های کلیدی: تثبیت خاک ، تورم، نانو رس، واگرایی