استفاده از نانو ذرات رس براي تثبيت خاك هاي رسي متورم شونده

براي مقابله با تأثيرات مخرب خاك‌هاي تورم پذير، روش‌هاي مختلفي توسط محققان ارائه شده است. تثبيت شيميايي خاك‌هاي متورم شونده يكي از روش‌هاي مؤثر مي‌باشد كه به لحاظ اقتصادي و فني، كم هزينه و كارآمد مي‌باشد. اخيراً با پيشرفت علم نانو در زمينه تهيه و كاربرد نانومواد، استفاده از اين نوع مواد در علوم مختلف به‌ويژه مهندسي ژئوتكنيك مورد توجه خاصي قرار گرفته است. در اين پژوهش، اثر افزودن مقادير مختلف نانورس برروي اصلاح خصوصيات تورمي دو نوع خاك رسي با خاصيت خميري كم و زياد مورد بررسي قرار گرفته است. بدين‌منظور، ابتدا آزمايش‌هاي شناسايي برروي دو نوع خاك رس و نانورس و سپس آزمايش‌هاي پتانسيل تورم برروي نمونه‌هاي خاك با مقادير مختلفي نانورس (شامل 0، 25/0، 5/0، 1 و 2 درصد وزني) با در نظر گرفتن سنين عمل آوري 3 و 10 روز انجام گرديد. نتايج آزمايش‌هاي انجام شده نشان دادند كه تأثير افزودن نانورس بر پتانسيل تورم خاك رسي با خميرايي زياد (CH) بيشتر از خاك با خميرايي كم (CL) است. به‌طوري كه با افزودن حدود 25/0 تا 5/0 درصد وزني از نانو رس، پتانسيل تورم در خاك‌هاي رسي با خميرايي زياد حدود 67 درصد و در خاك رسي با خميرايي كم نزديك به 30 درصد پتانسيل تورم خاك كاهش مي‌يابد. همچنين مشخص گرديد بيشترين تأثير نانو رس بر پتانسيل خاك با افزودن نانورس به ميزان تا 5/0 درصد حاصل مي‌شود و با افزايش مقدار نانورس از اين مقدار، از ميزان تأثير در پتانسيل تورمي خاك كاسته مي‌شود.

To deal with the destructive effects of swelling soils, different methods have been proposed by researchers. Chemical stabilization of expansive soils is one of the effective methods that are low-cost and efficient economically and technically. Recently, with the improvements of nano science in nanomaterials production and application, using this type of materials has been considered in different sciences especially geotechnical engineering. In this research, the effect of adding different amounts of nanoclay on swelling behavior modification of two types of clayey soils with low plasticity and high plasticity has been studied. For this purpose, first, identification tests were implemented on two types of clayey soils and nanoclay. Then, swelling potential tests were conducted on samples of soils with different amounts of nanoclay including (0, 0.25, 0.5, 1 and 2 weight percent) considering curing ages of 3 and 10 days. The results showed that the effect of adding nanoclay to the high plastic soils swelling potential is more than adding it to that of low plastic soils. So, adding 0.25 to 0.5 weight percent of nanoclay reduces the swelling potential of high plastic soils about 67 percent, and that of low plastic solis about 3 percent. Furtheremore, the maximum reduction in swelling potential increases by adding up to 0.5 percent nanoclay; and decreases for adding amounts more than 0.5 percent.