بررسی رفتار سیکلی و فراسیکلی خاک مارن آلوده شده به روغن سوخته

آلودگی منابع خاک با افزایش نیاز روز افزون بشر به نفت و فرآورده­های آن سیری صعودی داشته است. در این خصوص نشت آلاینده­هایی نظیر روغن سوخته در بستر راه­ها و نفوذ به لایه­های زیرین راهسازی به عنوان یک چالش تلقی شده است. با توجه به اینکه بستر این راه ها تحت بارهای متناوب ترافیکی هستند، بررسی رفتار سیکلی و فراسیکلی این خاک­ها حائز اهمیت می­باشد. از طرف دیگر تاثیر­پذیری خاک­های ریزدانه چسبنده مانند خاک­های مارن نسبت به افزایش رطوبت و آلاینده­های هیدروکربنی در مقایسه با دیگر انواع خاک­ها­ به مراتب بیشتر می­باشد. علی­رغم آن­که مطالعات بسیاری برای بررسی رفتار مونوتونیک خاک مارن صورت گرفته اما به رفتار سیکلی و فراسیکلی آن کمتر پرداخته شده است. از این رو در این مطالعه، تاثیر آلاینده روغن سوخته بر رفتار سیکلی و فراسیکلی خاک مارن با دستگاه برش ساده مورد ارزیابی قرار گرفته است. نمونه­های خاک مارن با صفر، ۴، ۸، ۱۲ و ۱۶ درصد وزنی روغن سوخته ترکیب و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این آزمایش­ها نشان داد که افزایش روغن سوخته تا ۱۶ درصد موجب کاهش ۲۷ درصدی مقاومت برشی شد. همچنین این آلاینده حداکثر ۴۷ و ۶ درصد قبل از بارگذاری سیکلی و ۲۹ و ۱۴ درصد پس از آن چسبندگی و زاویه اصطکاک خاک را کاهش دادند. همچنین این دو پارامتر پس از اعمال بار­سیکلی بهبود یافتند. تحت بارگذاری­های سیکلیک با افزایش درصد روغن سوخته نسبت میرایی افزایش و مدول برشی کاهش یافت. از طرفی افزایش سربار باعث افزایش مدول برشی و کاهش میرایی شد. افزایش دامنه کرنش پس از۲۰ سیکل منجر به افزایش حداکثری ۸۹ درصدی میرایی گشت که در نمونه­های حاوی ۱۶ درصد آلاینده تحت سربار ۱۵۰ کیلوپاسکال رقم خورد. نتایج آزمایش­ها SEM که به منظور بررسی ریزساختاری نمونه­های آلوده­شده صورت گرفت، کاهش تخلخل و افزایش پیوستگی نمونه­ را پس از بارگذاری سیکلی نسبت به پیش از آن نشان داد.

کلیدواژه ها:

خاک مارن ، رفتار سیکلی و فراسیکلی ، آزمایش برش ساده ، روغن سوخته ، میکروسکوپ الکترونی روبشی