تاثیر آنیون‌های کلر و سولفات بر رفتار ریزساختار خاک واگرای طبیعی
حوزه های تحت پوشش: مهندسی راه و ترابری
برگزار کننده: موسسه آموزش عالی عمران و توسعه همدان
خاک‌های واگرا درمهندسی ژئوتکنیک به عنوان خاک مسئله دارشناخته می‌شوند. خاک واگرا طبق تعریف خاکی است که درآب ساکن و بدون نیاز به گرادیان هیدرولیکی، پراکنده و معلق می‌شود. این پراکندگی خاک امکان ایجاد فرسایش و آبشویی درکاربردهای مهندسی ژئوتکنیک را فراهم می‌کند. علت پدیده‌ی واگرایی، میزان زیادکاتیون سدیم جذب شده توسط بار منفی پولک رسی نسبت به کل کاتیون‌های موجود درلایه‌ی دوگانه می‌باشد. رس‌های واگرا از جمله خاک‌های مسئله داری هستند که به دلیل قابلیت فرسایش زیاد، سبب تخریب و از بین رفتن برخی از سدها و خاکریز جاده‌ها شده‌اند. در این گونه از موارد زمانی که خاک در مجاورت آب قرار گرفته و یا با جریان یافتن آب در ترک‌های خاک، ذرات رس در آب معلق گشته و فرسایش می‌یابند. به طوری که یون سدیم قابل تعویض، عامل اصلی ایجاد واگرایی در خاک های رسی محسوب می‌شود. در تحقیقات انجام شده تاکنون، به ریزساختار رفتار خاک‌های واگرا خصوصاً در حضور آنیون‌ها توجه کمتری شده است. بر این اساس هدف اصلی این تحقیق تعیین تأثیر حضور آنیون‌های کلر و سولفات بر رفتار خاک واگرای طبیعی است. در این پژوهش با انجام یک سری آزمایش‌های ریزساختاری نقش آنیون‌های متفاوت بر رفتار واگرایی تجزیه و تحلیل شده و همچنین تغییر خصوصیات مهندسی خاک ناشی از اندرکنش با آنیون‌های فوق مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج اخذ شده از تحقیق حاضر بیانگر محدودیت قابل توجه آزمایش هیدرومتری دوگانه در تعیین اثر آنیون‌ها بر رفتار واگرایی خاک دارد. بر اساس نتایج اخذ شده از تحقیق حاضر اگرچه حضور یون سولفات به علت ویژگی PDI آن سبب افزایش واگرایی خاک می‌شود لیکن با افزایش غلظت نمک‌های پتاسیم سولفات و سدیم سولفات اثر غلظت کاتیون قلیایی در کاهش ضخامت لایه دوگانه بر رفتار خاک حاکم شده، در نتیجه درصد واگرایی خاک کاهش می‌یابد. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که در نمونه‌های حاوی سدیم کلرید، تاثیر یون سدیم در کاهش ضخامت لایه دوگانه رسی نقش کنترل کننده داشته و رفتار نمونه‌ها تقریبا مستقل از تغییرات غلظت نمک سدیم کلرید بوده است. در واقع در این نمونه‌ها یون کلر در تغییرات درصد واگرایی خاک بی اثر بوده است. همچنین نتایج اخذ شده از ارزیابی ریزساختاری نمونه‌های مورد مطالعه در این تحقیق نشان می‌دهد که نمونه خاک قزوین به دلیل غنی بودن در کانی ایلیت به فرآیند آبشویی بسیار حساس بوده و مکانیزم اسمزی عامل افزایش شدت قله اصلی نظیر کانی ایلیت در فرآیند آبشویی آن بوده است.
---
ارائه دهنده: آقای مهندس علیرضا اسفندیاری وهبان، دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران گرایش راه و ترابری
استاد راهنما: آقای دکتر وحیدرضا اوحدی، استاد رشته مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک
استاد ممتحن: آقای دکتر صلاح الدین حمیدی، استادیار رشته مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک
استاد ممتحن: آقای دکتر میثم علی ضمیر، استادیار رشته مهندسی عمران گرایش آب و فاضلاب
نظرات