بررسي و مقايسه ي تاثير پليمر هاي محلول در آب و نانوذرات بر خصوصيات فيزيكي، مكانيكي و تورم پذيري خاك رس

Investigation and Comparison of Effect of Water-Soluble Polymers and Nanoparticles on Physical, Mechanical, and inflationary Properties of Clay

در پژوهش حاضر به منظور بررسي و مقايسه ي تاثير نانوذرات نانوسيليكا و پليمر محلول در آب پلي الكتروليت كاتيوني بر مجموعه اي از خصوصيات فيزيكي، مكانيكي و شيميايي خاك رس نوع CL، يك سري آزمايش هاي آزمايشگاهي ير اساس يك برنامه ي زمانبندي بر روي نمونه هاي اصلاح نشده، اصلاح شده با نانوسيليكا و اصلاح شده با پلي الكتروليت كاتيوني انجام پذيرفت. نانوسيليكا با مقادير 0/5 ، 1، 2 و 3 درصد وزن خشك خاك و پلي الكتروليت كاتيوني با غلظت هاي 3، 6، 9 و 12 گرم بر ليتر و بر اساس رطوبت بهينه به خاك اضافه شدند و تاثير آن ها بر مشخصات خاك در زمان هاي عمل آوري 3، 7، 14 و 28 روزه مورد بررسي قرار گرفت. اين مواد با وجود تفاوت مكانيزم هاي اثربخشي، تاثيرات مشابهي را بر انواع مشخصات مورد آزمايش خاك در اين پژوهش از خود نشان دادند. نتايج نشان داد كه با افزايش هر دو ماده به خاك درصد رطوبت بهينه، حد رواني، مقاومت فشاري محدود نشده و پتانسيل حفظ رطوبت خاك افزايش يافته و وزن مخصوص خشك حداكثر و درصد تورم آزاد نمونه هاي خاك كاهش مي يابد. با توجه به تغييرات ناچيز حد خميري و افزايش حد رواني، شاخص خميري خاك مقداري افزايش مي يابد. همچنين، به ازاي مقادير مختلف مواد افزودني، تغيير قابل توجهي در pH خاك اتفاق نمي افتد.

In the present study, to investigate and compare the effect of Nanosilica nanoparticles and water-soluble polymer of cationic polyelectrolyte on a set of physical, mechanical and chemical properties of CL clay, a series of laboratory tests were performed on untreated soil samples, treated with Nanosilica and treated with cationic polyelectrolyte. Nanosilica was added to soil with 0.5, 1, 2 and 3% dry weight of soil and cationic polyelectrolyte with concentrations of 3, 6, 9 and 12 gr/liter based on optimum water content and their effects on the soil details has been investigated in 3,7,14 and 28 days of processing. Despite the differences in the effectiveness mechanisms, these materials showed similar effects on the variety of soil samples characteristics in this study. By adding of both materials to the soil, optimum water content, liquid limit, unconfined compressive strength, and water retaining potential of soil have been increased and Maximum dry density and free swelling percentage of soil decreased remarkably. On the other hand, regarding small changes of plastic limit and increasing of liquid limit, plasticity index increases. Also, for various amounts of additives, there is no significant change in soil pH.