کاهش پتانسیل تورم خاک های مسیله دار رسی با استفاده از نانو مواد

رفتار تورمی معمولا در خاک هایی مشاهده می شود که به اندازه لازم ذرات ریزدانه رسی داشته باشند. تمایل به جذب آب در این ذرات و تغییر در رطوبت طبیعی خاک در اثر تغییر آب و هوای محل، موجب می شود که خاک گاه تا حد درصد رطوبت حد پلاستیک مرطوب شده و سپس تا پایین تر از حد انقباض، رطوبت خود را از دست دهد. جذب رطوبت باعث ازدیاد حجم خاک و از دست دادن آن، باعث انقباض و کاهش حجم خاک می شود. تغییرات حجمی ناشی از تغییر درصد رطوبت خاک، باعث وارد آمدن خسارت به سازه های موجود در سطح خاک می شود، همچنین از مشکلات مربوط به خاک های رسی در بستر روسازی راه ها تورم آن ها در اثر جذب رطوبت است، که باعث ناهمواری سطح روسازی و یا شکست آن می شود. پتانسیل تغییر حجم به طور مستقیم به میزان فعالیت کانی رسی غالب در خاک و به عبارت دیگر به پلاستیسیته خاک بستگی دارد. در کنار مجموعه عواملی که بیان کننده ترکیبات خاک هستند، مجموعه عوامل محیطی نیز در آزاد شدن این پتانسیل موثرند. در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی میزان تاثیر نانو مواد در جهت کاهش پتانسیل تورم خاک ، شرایط تراکم و درصد رطوبت، 5 نمونه خاک ریزدانه رسی با درصد نانوهای 0/1، 0/2، 0/3، 0/4، 0/5 و 0/6 درصد خاک، سی بی آر پلاس به خاک و همچنین در دامنه خمیری کم مقدار 20، 40، 50 و 60 سی سی سی بی آر پلاس در 500 کیلوگرم در خاک رس، آزمایشان سی بی آر و آزمایش تورم صورت گرفت. نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که عواملی مانند نوع کانی رسی، کاتیون های جذب شده به ذرات رس، دامنه خمیری، درصد رس، درصد رطوبت، چگالی و تراکم، مقدار تورم آزاد خاک متراکم شده را تحت تاثیر قرار می دهند.یکی از روش های برخورد با مشکل تورم خاک های رسی در راه سازی، تثبیت آن ها با مواد افزودنی است. افزودنی های استفاده شده شامل دو نوع تثبیت کننده متعارف آهک و سیمان با درصدهای 0/2 درصد از پلیمر می باشند. این مواد با نوع خاک رس کایولینیت، که دامنه خمیری کم دارد، افزوده شد و حدود اتربرگ، و تورم خاک در زمان های مختلف از 3 روزه(کوتاه مدت)، 21 روزه(میان مدت) و 42 روزه(بلند مدت) اندازه گیری شده است. در خاک رس با دامنه خمیری کم تاثیر سیمان در کاهش تورم بیش از آهک و CBR PLUS است. افزودن 7% سیمان تورم را 14 درصد کاهش داده و همین مقدار آهک آن را تا 6 درصد کاهش می دهد. هم چنین، در خاک های رسی با دامنه خمیری کم و زیاد، به ترتیب، سیمان و CBR PLUS دامنه خمیری را بیش از دو ماده دیگر کاهش می دهند.

کلیدواژه ها:

پتانسیل تورم ، خاک های مساله دار ، مواد نانو ، بهسازی خاک