مطالعه آزمایشگاهی تاثیر ذرات نانو بر مشخصات دینامیکی خاک های ریزدانه سیمانته شده

در پژوهش حاضر، رفتار سیکلی سیلت ماسه دار با رفتار سیکلی سیلت ماسه دار سیمانته محتوی سیمان و نانورس مقایسه شده است. خاک مورد استفاده در این پژوهش، ماسه ۱۶۱ و لای غیرپلاستیک فیروزکوه با ترکیب ۴۰ درصد ماسه و ۶۰ درصد لای می باشد. در اینجا، اثرات فشار همه جانبه، کرنش برشی و جایگزینی نانورس به جای سیمان بر پارامترهای مدول برشی و میرایی ماسه لای دار فیروزکوه تثبیت شده با سیمان و نانورس مطالعه شده است. به این منظور، آزمایش های سه محوری سیکلی با سه سطح فشار محصورکننده مختلف ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلوپاسکال در محدوده کرنش برشی متوسط انجام شد. نتایج مهم حاصل نشان داد که مقادیر مدول برشی نمونه های ماسه سیمانته با نسبت آب به سیمان ۱، بیشتر از مدول برشی نمونه های ماسه سیلتی در تمامی محدوده های کرنش برشی مدنظر است. همچنین، مقدار مدول برشی با جایگزینی نانورس به جای سیمان در نمونه های سیمانی شده افزایش یافت و بالعکس با افزودن سیمان، میرایی نمونه ها کاهش یافت. با جایگزینی ۲۰ درصد سیمان با نانورس مدول برشی به طور متوسط ۳ مگاپاسکال نسبت به نمونه سیمانته افزایش و میرایی به طور متوسط ۹/۰ درصد نسبت به نمونه سیمانته کاهش یافت. با جایگزینی ۴۰ درصد سیمان با نانورس نیز مدول برشی نسبت به نمونه سیمانته افزایش و میرایی کاهش یافت. برای بهبود پارامترهای دینامیکی خاک مورد آزمایش جایگزینی ۲۰ درصد سیمان با نانورس کارایی بیشتری دارد. درحالت کلی، می توان جایگزینی نانورس به جای بخشی از سیمان را از منظر زیست محیطی مورد توجه قرار داد. از سوی دیگر، با افزایش فشار محصورکننده، مقادیر مدول برشی تمامی خاک های در نظر گرفته شده افزایش و میرایی آن ها کاهش یافت. به علاوه، تاثیر مثبت افزایش فشار همه جانبه و افزودن نانورس برروی روانگرایی خاک مورد آزمایش نیز قابل مشاهده بود.

کلیدواژه ها:

آزمایش سه محوری سیکلی ، ماسه لای دار ، مدول برشی ، میرایی ، سیمان ، نانورس ، روانگرایی