بررسي جامع مطالعات انجام شده در حوزه تثبيت خاك با انواع پليمرها (بيوپليمرها، پليمرهاي آلي و ژئوپليمرها)

Review of studies conducted in the field of soil stabilization with various polymers (biopolymers, organic polymers and geopolymers)

اين مقاله مروري بر تحقيقات انجام شده در حوزه بهسازي مسائل مهندسي ژئوتكنيك با پليمرها را ارائه مي كند. ابتدا خصوصيات موثر پليمرهاي پر مصرف شامل ژئوپليمر، بيوپليمر و پليمرهاي نيمه آلي بحث مي شود. اين خصوصيات شامل انواع و نسبت هاي پيش ماده و فعال كننده ژئوپليمرها، وزن مولكولي، اندازه ذرات، بار مغناطيسي، تركيب، حلاليت، ويسكوزيته، PH و رفتار رطوبتي پليمرهاي آلي مي باشد. در ادامه مكانيسم هاي حاكم بر تثبيت خاك ها با انواع رده هاي پليمري بررسي مي شود. مكانيسم هاي كليدي براي اندركنش پليمرهاي آلي و خاك رس، نيروهاي الكترواستاتيكي و افزايش آنتروپي هستند، كه بسته به اينكه آيا پليمر كاتيوني، خنثي يا آنيوني است، عملكرد متفاوتي دارند. از سوي ديگر، برهمكنش هاي بين پليمرها و خاكهاي دانه درشت كه عمدتاً از ماسه تشكيل شده اند بطوركلي به سه فرآيند؛ لايه نازكي كه ذرات ماسه را مي پوشاند، تشكيل پيوندهاي پليمري كه ذرات نزديك بهم را متصل مي كند و توسعه چسبندگي بين كليه ذرات، نسبت داده مي شوند. مكانيسم تثبيت خاك با ژئوپليمر از طريق تشكيل ژل سديم آلومينوسيليكات يا كلسيم آلومينوسيليكات يا هر دو كه تمام اجزا خاك را بهم پيوند مي دهد و ساختاري چگال تر و محكم تر مي سازد، صورت مي پذيرد. همچنين خواص مهندسي انواع خاك پس از تثبيت با پليمرها شامل بهبود مقاومت و دوام، كاهش نفوذپذيري، مهار تورم و انقباض و افزايش پايداري مورد بحث قرار گرفته است. در نهايت، مقاله چالش هاي استفاده گسترده از تثبيت خاك ها با پليمر را عنوان مي كند كه شامل استانداردهاي محدود ارزيابي، ملاحظات صرفه اقتصادي و حساسيت به رطوبت اين تثبيت ها مي باشد. براي اين منظور، برخي از جهت گيري هاي تحقيقاتي آينده براي توسعه استفاده از پليمرها در تثبيت خاك از جمله نياز به ايجاد پروتكل هاي تست استاندارد، ارزيابي درجا خواص خاك هاي تثبيت شده با پليمر، حل مسائل دوام و بررسي عميق مكانيسم هاي تثبيت ارائه خواهد شد.