تاثير تركيب شيميايي بر ضريب تورم پذيري خاك هاي بنتونيتي معادن كشور

The effect of chemical composition on the swelling coefficient of bentonite soils in Iran

بنتونيت كه با نام گِل ارمني در طب سنتي معروف است، نوعي رس ريزدانه است كه حداقل ۸۵ درصد، رس مونت‌موري‌لونيت داشته باشد. بنتونيت به دليل خواص نرم بودن، تورم پذيري ،كلوئيدي و خوب مخلوط شدن با آب ،خميري شدن ،پلاستيك بودن ،چسبندگي و چسبانندگي، جاذب بودن و غيره داراي مصارف پر شماري است. خاك‌هاي بنتونيتي مختلف بسته به تركيب شيميايي، ويژگي‌هاي تورم پذيري متفاوتي دارند. اين ميزان تورم پذيري مي تواند معياري جهت استفاده از بنتونيت در زمينه هاي كاربردي مختلف باشد. در اين پژوهش 12 نمونه خاك بنتونيت از معادن كشور تهيه شده و با استفاده از تكنيك XRF تركيب شيميايي نمونه بنتونيت شناسايي شد. در ادامه با استفاده از استاندارد ASTM D5890 ميزان تورم پذيري اين نمونه ها تعيين شد. نتايج نشان دهنده آن بود كه بيشترين ضريب تورم به ترتيب برابر با 24، 23 و 23 ميلي ليتر به ازاي 2 گرم مربوط به نمونه بنتونيت هاي پودر سازان تهران، معدن چاه كشمير و معدن چاه حوض خراسان جنوبي مي باشد. با بررسي تركيب شيميايي خاك رس بنتونيت حاوي مقادير بالاتر سديم به عنوان كاتيون غالب بيشتر از آنهايي كه كلسيم به عنوان كاتيون غالب دارند متورم مي شود. در نتيجه بنتونيت هاي حاوي سديم بالاتر و يا اصلاح شده با جايگزيني سديم به جاي كلسيم آسان تر متورم و در نهايت تجزيه مي شوند.

Bentonite, known as Armenian mud in traditional medicine, is a fine-grained clay that contains at least 85% montmorillonite clay. Bentonite has numerous uses due to its properties of softness, swelling, colloidal and good mixing with water, pasting, plasticity, adhesion and adhesion, adsorption, etc. Different bentonite soils have different swelling properties depending on the chemical composition. This degree of swelling can be a criterion for using bentonite in various applications. In this study, 12 bentonite soil samples were prepared from the country s mines and the chemical composition of bentonite samples was identified using XRF technique. Then, using the ASTM D5890 standard, the swelling coefficients was determined. The results showed that the highest swelling coefficients of 24, 23 and 23 ml/2g, respectively, are related samples of Tehran Sazan powder bentonites, Chah Kashmir and Chah Hoz mine in South Khorasan. By examining the chemical composition of bentonite clays containing higher amounts of sodium, swelling more than calcium bentonite. As a result, higher or modified sodium-containing bentonites by substituting sodium instead of calcium swell and decompose were more easily.