مقايسه كارايي انواع مالچ سازگار با طبيعت در تثبيت ماسه هاي روان اهواز

Comparison of the Environmentally Friendly Mulches Efficiency for Sand Dune Stabilization in Ahvaz

هدف اين پژوهش، مقايسه ي برخي از انواع تثبيت كننده هاي ماسه هاي روان و تعيين مناسب ترين مالچ سازگار با طبيعت به روش مطالعات آزمايشگاهي بود. بدين منظور پس از بررسي منابع و انتخاب تيمار هاي بهينه براي تثبيت موقت شن هاي روان، برخي از مالچ هاي مناسب تهيه گرديد. آزمون چند فاكتوري در قالب طرح كاملاً تصادفي با تيمارهايي شامل نوع مالچ: دو نوع مالچ از فرآورده هاي نيشكر (1و2)، دو نوع مالچ رسي(3و 4)، يك نوع مالچ معدني(5)، سه نوع مالچ پليمري(6،7 و 8) و ضخامت مالچ در دو اندازه مختلف انجام گرفت. پس از اعمال تيمارها؛ سيني هاي حاوي مالچ هاي مختلف براي مدتي در هواي آزاد خشك شدند و ميزان مقاومت برشي، مقاومت فروروي و مقاومت برشي لايه رويين خاك به ترتيب به وسيله ي پره برشي، فروسنج و دستگاه ژانگ، اندازه گيري گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه مالچ 5 (مالچ معدني) داراي بيش ترين مقاومت فروروي بوده و به ترتيب 16/1، 27/1، 32/1، 28/1، 14/1، 14/1 و 05/1 برابر نرخ مقاومت فروروي مالچ هاي 1، 2، 3، 4، 6، 7 و 8 افزايش نشان داده است. همچنين نتايج نشان داد كه در مالچ هاي پليمري ميانگين مقاومت برشي در حالت خشك به ترتيب 61/1، 29/1 و 11/1 برابر ميانگين مقاومت برشي در حالت اشباع مالچ هاي پليمري 6، 7 و 8 بوده است كه بيش ترين اختلاف مربوط به تيمار 6 مي باشد. مالچ 6 (رزين تثبيت خاك) داراي بيش ترين ميزان دگرچسبي بوده و به ترتيب 46/13، 93/7، 41/2، 35/2، 40/3، 85/2 و 37/1 برابر نرخ دگرچسبي مالچ هاي 1، 2، 3، 4، 5، 7 و 8 افزايش نشان داده است كه بيش ترين و كم ترين اختلاف به ترتيب مربوط به مالچ هاي 1 و 8 مي باشد. در شرايط آزمايشگاه، مالچ معدني به دليل داشتن مقاومت فروروي و مقاومت برشي مناسب و پاشش آسان بهترين تركيب مالچي نسبت به ساير مالچ ها مي باشد.

The objective of this study was to compare the environmentally friendly mulches for sand dune stabilization in a laboratory study. Based on the literature review, some of the materials used as sand stabilizer in recent years were selected in this study. The trays of sand samples treated with mulch were air-dried for several days after mulching in a factorial experiment with a completely random design. The treatments were mulch types including organic mulch (M1, M2), clay mulch (M3, M4), inorganic mulch (M5), polymeric mulch (M6, M7, M8) and the thickness of mulch (1 or 2 layers). Surface soil shear strength (SSS), penetration resistance (PR) and shear resistances of the selected mulches were measured by shear vane, penetrometer, and Zhang’s shear device, respectively. The results indicated that M5 had the highest PR value and the average value of PR for M5 treatment was 1.16, 1.27, 1.32, 1.28, 1.14, 1.14, and 1.05 times greater than those obtained for M1, M2, M3, M4, M6, M7, and M8 treatments, respectively. The average value of SSS in dry condition for M6, M7, and M8 treatments was, respectively, 1.61, 1.29, and 1.11 times greater than those measured in saturation condition. Also, M6 had the highest adhesion parameter of surface shear resistance (SSR) value. The average value of adhesion for M6 treatment was 13.46, 7.93, 2.41, 2.35, 3.40, 2.85, and 1.37 times greater than those obtained for M1, M2, M3, M4, M5, M7, and M8 treatments, respectively. It is concluded that, in laboratory conditions, mulch 5 (2500 gr calcium and magnesium chloride + 1000 ml water) was a superior mulch for Ahvaz sand dune stabilization because of suitable SSS and PR rate and its ease of spraying on sand surface.