اثر كيفيت شيميايي مايعات منفذي مختلف بر ارتباط مكش با پتانسيل تورمي يك خاك متورم-شونده

Effect of Different Chemical Quality Pore Fluids on the Relationship Between Suction and Swelling Characteristics of an Expansive Soil

در اين كار تحقيقاتي، ارتباط مكش­ ماتريك با پتانسيل تورمي و فشار تورمي يك خاك متورم­شونده تهيه‌شده با مايعات منفذي مختلف (آب مقطر، سديم ­كلريد و كلسيم­ كلريد) با انجام آزمايش ­هاي لازم، مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه ­هايي از خاك متورم ­شونده كه حاوي مايع منفذي آب مقطر و محلول ­هاي سديم ­كلريد و كلسيم ­كلريد با غلظت g/l 250 بودند، به­روش تراكم استاتيكي تهيه شدند و منحني مشخصه آب و خاك با استفاده از روش فيلتر كاغذي براي هر يك از آن‌ها تعيين شد. با انجام آزمايش­ هاي مربوط، ميزان تورم آزاد و فشار تورمي در رطوبت­ هاي مختلف براي هر نمونه به­ دست آمد. هم‌چنين با استفاده از منحني مشخصه هر نمونه براي هر رطوبت، مكش معادل آن به ­دست آمد. سپس منحني تغييرات مقادير تورم و فشار تورمي با مكش تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه كيفيت­ هاي گوناگون مايع منفذي سبب ايجاد منحني ­هاي مشخصه آب و خاك مختلف مي­ گردد. از طرفي مقايسه نتايج مشخص نمود كه در هر مكش مشخص، پتانسيل تورمي و فشار تورمي نمونه­ هاي با مايع منفذي سديم ­كلريد بيشتر از ساير مايعات منفذي مي­ باشد. علاوه بر اين نتايج SEM نشان داد كه ساختار خاك براي مايعات منفذي مختلف يكسان نمي­باشد و براي يك مايع منفذي مشخص نيز، ساختار خاك در ابتدا و انتهاي آزمايش متفاوت است.

In this research work, the relationship between suction and swelling potential and swelling pressure of an expansive soil with different chemical pore fluid qualities was investigated through experimental tests. Different soils were prepared with different chemical qualities of pore fluid (distilled water, sodium chloride, and calcium chloride solutions with concentration of 250 g/l). The samples were made by the static compaction method for testing. Soil-Water characteristic curves were determined by the filter paper method for each prepared soil sample. By performing the swelling tests, the amount of free swelling and swelling pressure for different water content were obtained for each sample with different pore fluid. By using the Soil-Water characteristic curve of each sample, the equivalent suction was obtained for each water content. Then the curve of variations of free swelling and swelling pressure versus suction were obtained for each pore fluid. The results showed that the pore fluid with different qualities causes different Soil-Water characteristic curves. On the other hand, comparing the results showed that, at a given suction the swelling potential and swelling pressure of the samples with NaCl solution as a pore fluid was more than the samples with the pore of distilled water or CaCl2 solution. In addition, the SEM results revealed that the soil structure is dependent on the used pore fluid quality. Also, for a specific pore fluid, the soil structure is not the same at the beginning and end of the test.