بررسی اثرات شوری در دمای بالا بر ویژگی های مکانیکی هیدرولیکی خاک رس بنتونیت سدیم

تغییر مشخصات مکانیکی هیدرولیکی خاک رس بنتونیت سدیم در معرض آب شور و دما از جنبه های مهم در ژیوتکنیک زیست محیطی می باشد. خاصیت پلاستیک و ظرفیت تبادل کاتیونی بالای این خاک، موجب جذب یون های رادیواکتیو و کاهش انتقال مواد رادیواکتیو می گردد. نفوذپذیری کم و قابلیت تورم زیاد بنتونیت سدیم دلیل استفاده از آن به عنوان عضو آب بند در مراکز دفن پسماند هسته ای می باشد. با توجه به اینکه مراکز دفن این پسماندها در گنبدهای نمکی یا در کنار دریا احداث می شود، بررسی اثرات دما و شوری آب بر شرایط بنتونیت مورد اهمیت واقع می شود. به دلیل نقش املاح موجود در آب منفذی خاک در ماهیت و مقدار نیروی الکتروشیمیایی بین ذرات رس، خواص مهندسی خاک نظیر چسبندگی، مقاومت و قابلیت نشست و تراکم پذیری تحت تاثیر قرار می گیرد. در این تحقیق خاک بنتونیت سدیم با وزن خشک1/4gr/cm3 و درصد اشباع 100% برای کلیه نمونه ها، در دماهای مختلف22، 50 و 80 درجه سانتیگراد با استفاده از دستگاه تحکیم حرارتی تغییر یافته مورد بررسی قرارگرفت. تورم آزاد، بارگذاری و باربرداری نمونه ها با تنش های 25، 50، 100، 200، 400، 800 و 1600 کیلوپاسکال با شاخصی با دقت 0/01 میلی متر مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش دما تا 80 درجه سانتی گراد، تورم بنتونیت حدود 7 درصد کاهش می یابد. با افزایش غلظت نمک محلول سدیم کلرید از آب خالص تا محلول 2 مولار، میزان تورم بنتونیت حدود 85 درصد کاهش می یابد. آزمایش تورم و تحکیم روی نمونه ها با افزایش همزمان دما و غلظت محلول نشان دهنده تاثیر بیشتر نمک نسبت به دما در محدوده ی دماها و غلظت های نمک می باشد. با توجه به افزایش دمای خاک اطراف مراکز دفن زباله های هسته ای، بررسی رفتار پوشش های مهندسی در محدوده ی دمایی تا 90 درجه سانتی گراد نمونه ای از کاربرد این دسته از پژوهش ها می باشد. بنتونیت سدیم دار به دلیل اینکه در دمای بالا پایدارتر است نسبت به سایر نمونه های بنتونیت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

بنتونیت سدیم ، دمای بالا ، خواص مکانیکی هیدرولیکی ، شوری