امكان‌سنجي تزريق ‌هم‌زمان هيدروليكي و الكتروفورتيك سيليس كلوئيدي در ماسه

Feasibility Study of Coupled Hydraulic and Electrophoretic Injecting colloidal silica in silty sand

يكي از متدوال‌ترين روش‌هاي به‌سازي خاك‌هاي اشباع به كارگيري پديده الكتروكينتيك است. آبكشي خاك‌هاي ريزدانه رسي، رفع آلودگي فلزات سنگين از خاك و همچنين تزريق الكتروكينتيك تثبيت كننده‌هاي مختلف از جمله سيليكات سديم، سيليس كلوئيدي و محلول‌هاي يوني به ويژه در خاك‌هاي ريزدانه كه تزريق هيدروليكي با فشار در آنها به بافت خاك صدمه مي‌زند به عنوان روش تثبيتي غيرمحرك؛ نمونه‌هايي از كاربرد اين روش است. سيليس كلوئيدي تثبيت كننده‌اي است كه از پراكنده شدن ذرات باردار در محيط‌هاي متفاوت مانند آب به دست مي‌آيد. بررسي كمي ميزان تزريق پذيري سيليس كلوئيدي و تأثير اين ماده و پديده الكتروكينتيك بر خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك و مايع منفذي و تأثير هم زمان آن با تزريق هيدروليكي، نيازمند ساخت دستگاهي است تا كنترل پارامترهاي متفاوت را امكان پذير كند. به همين منظور، كار حاضر به شيوه ساخت دستگاه و ساز و كاري كه بتوان توسط آن پديده الكتروكينتيك در به سازي خاك به ويژه تزريق سيليس كلوئيدي را تحت شرايط متفاوت هيدروليكي بررسي نمود، پرداخته است. دستگاه ساخته شده و عملكرد آن با انجام آزمايش بر روي نمونه ماسه مورد بررسي قرار گرفت. با انجام آزمايش‌هاي تك محوري و همچنين اندازه گيري سرعت موج برشي نمونه‌هاي تزريق شده، قابليت دستگاه مورد نظر جهت اعمال، بررسي و كنترل پارامترهاي لازم در تحقيقات مربوطه تأييد شد.

Electro kinetic approach is a conventional method to improve soil characteristics. Dewatering, heavy metal remediation as well as injection stabilizers such as sodium silicate, colloidal silica and ionic solutions, especially in clayey and silty soil, which are sensitive to high pressure methods, are applicable via electro kinetic way. As a green product stabilizer, colloidal silica a dispersion of nano silica particles in water medium phase has been widely investigated by researchers. To quantify the effect of various factors such as solution electrochemical properties and electro kinetic injection conditions on stabilized soil and pore fluid, a suitable apparatus is necessary for laboratory tests. The apparatus should facilitate control and management of hydraulic and electro kinetic conditions. So, the main objective of the paper is to study the electro kinetic injection synced with hydraulic one into loose sand via appropriate instrument. An appropriate device has been designed and constructed and validated by feasibility tests. The trend of current intensity was compatible with previous works as well as uniaxial shear strength and shear wave velocity increase of soil. In conclusion, built apparatus could be useful for future studies.