بهبود خواص مقاومتی و هیدرولیکی خاک ماسه ای با بهره گیری از بیوپلیمر صمغ کتیرا

با پیشرفت تکنولوژی و افزایش جمعیت، نیاز به گسترش زیرساخت ها از جمله راه سازی، خطوط راه آهن، پل و سد روزبه روز افزایش می یابد. در بسیاری از موارد خواص فنی خاک به مشخصات مطلوب نمی رسد و نیاز به بهسازی جهت بهبود خصوصیات ژئوتکنیک خاک از جمله کنترل تورم و انقباض، کاهش شاخص پلاستیسیته، افزایش مقاومت فشاری-کشی و افزایش دوام در برابر فرسایش آبی و بادی حس می شود. همچنین در سال های گذشته مسئله محیط زیست به یکی از اولویت های مهم جوامع بشری تبدیل گردیده است. پدیده هایی مانند گرم شدن کره زمین، رشد کویرها و فرسایش خاک که در نتیجه آن کیفیت خاک و مسائل عدیده اجتماعی و اقتصادی نظیر رشد بی سابقه گرد و غبار، آلودگی هوا، از بین رفتن کیفیت خاک کشاورزی، پدیده خشک سالی و کمبود آب می باشد. بیوپلیمر به عنوان جایگزینی برای سیمان، آهک و خاکستر بادی در پروژه های تثبیت خاک می تواند به کاهش اثرات زیست محیطی و هزینه ها کمک کند. از این رو استفاده از تثبیت کننده های طبیعی و دوستدار محیط زیست به تازگی مورد توجه بیشتر محققین قرار گرفته است. فلذا استفاده افزودنی بیوپلیمری صمغ کتیرا که منشاء طبیعی داشته و باتوجه به زیست تجزیه پذیر بودن، مقاومت آن در برابر دمای بالا و غیرسمی بودن، ارزان و در دسترس بودن و خصوصیات ژئولوژیکی مناسب است. این صمغ در زمینه های مختلف از جمله صنایع نساجی، کاغذسازی، داروسازی، غذایی و.... کاربردهای فراوانی دارد. از کتیرا به عنوان یک صمغ و ماده ترشح شده چسبناک از تنه و شاخه های یک گیاه محلی به نام گون خارج می شود و هنگام ترشح توسط هوای اطراف خشک می شود. این صمغ ارزان قیمت که تولید داخل کشور است در صورت تامین اهداف پروژه های تثبیت خاک کمک شایانی به مقاصد مهندسی می نماید. برای توسعه سیستم های ژئوتکنیکی پایدار گام مهمی در جهت کاهش گرمایش جهانی و مشکلات ذکر شده دیگر می باشد. این پژوهش خاک ماسه ای با درصدهای مختلف از صمغ کتیرا در عمل آوری ۱، ۳ و ۷ روز مورد بهسازی قرار گرفته و آزمایشات امواج فشاری اولتراسونیک، مقاومت فشاری تک محوری محصور نشده و نفوذپذیری انجام شد. نتایج آزمایشات تراکم نشان داد که با افزایش درصد کتیرا، درصد رطوبت بهینه خاک افزایش می یابد. این امر به دلیل ماهیت آبدوستی کتیرا می باشد و همچنین به دلیل دانسیته پایین تر کتیرا، وزن مخصوص خشک کاهش می یابد. نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و اولتراسونیک نشان داد که افزایش میزان کتیرا می تواند مقاومت فشاری و سختی خاک را به ترتیب تا ۱۱ و ۱۴ برابر افزایش دهد. همچنین مشاهده شد که با افزایش زمان گیرش از ۱ تا ۷ روز مقاومت فشاری خاک و سختی خاک بطور چشمگیری به دلیل پیدایش بایوژل افزایش می یابد. در نهایت استفاده از صمغ کتیرا روش پایدار و موثر برای بهبود خواص خاک در پروژه های مهندسی است.

کلیدواژه ها:

بهسازی ، زیستی ، هیدروژل صمغ کتیرا ، زیست سازگار ، خاک ماسه ای