ارزيابي تأثير دامنه‌ي خميري بر ميزان آبشستگي و خاصيت خودترميمي خاك‌هاي رسي با مواد افزودني نانورس

Evaluate of different plasticity index effective on scouring and self-resilience of clay soils with nanoclay additives

لايه‌هاي رسي متراكم به عنوان يكي از متداول‌ترين لايه‌هاي نفوذناپذير در اكثر سازه‌هاي ژيوتكنيكي مانند سدهاي خاكي و مراكز دفن زباله‌هاي شهري و راديواكتيو كاربرد دارند. به دليل خصوصيات ژيوتكنيكي خاص، اين لايه‌ها در طول عمر خود به‌وسيله ترك-خوردگي دچار آسيب مي‌گردند اين ترك‌ها باعث افزايش نفوذپذيري لايه و كاهش كارايي آن مي‌گردد. با توجه به لزوم آگاهي و شناخت عوامل موثر بر پايداري سازه‌هاي ژيوتكنيكي ساخته شده با اين لايه‌ها در اين پژوهش سعي شده است تا با استفاده از خاصيت خودترميمي خاك‌هاي رسي گامي در جهت بهبود عملكرد خاك‌ها در شرايط مختلف برداشته شود. در تحقيق حاضر با انجام آزمايشات متعدد نشان داده شده است كه مي‌توان با افزايش دامنه خميري خاك‌هاي رسي، سرعت ترميم ترك را افزايش داد. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه افزودن نانورس مونت‌موريلونيت به خاك باعث افزايش فرآيند خودترميمي ترك‌ها مي‌شود؛ گذشت زمان تاثير اين افزايش را در روند ترميم ترك‌هاي ايجاد شده در نمونه ها را كاملا آشكار مي كند. ميزان دبي خروجي نمونه‌ها نسبت به زمان سپري شده در طي خودترميمي اندازه‌گيري مي‌شوند و با توجه به نمودارها مورد بررسي قرار مي‌گيرند. آزمايشات نشان دادند كه ميزان درصدهاي نانورس مونت‌موريلنيت بي‌تاثير نبوده و باعث كاهش ميزان جريان در نمونه‌ها هستند، كه اين نشانه‌ي خود ترميمي ترك بوسيله افزودني نانورس است. ميزان كل دبي خروجي در نمونه‌هاي حاوي نانورس از نمونه‌هاي غيرافزودني‌ بسيار كمتر بود و مي‌توان از نانورس به عنوان ترميم كننده ترك‌ها به‌وجود آمده در خاك‌هاي رسي با عمق 5 سانتي ‌متر استفاده كرد.

Dense clay layers are one of the most common impermeable layers in most geotechnical structures such as earth dams and urban and radioactive waste landfills. Due to the specific geotechnical properties, these layers are damaged by cracking over their lifetime. These cracks increase the permeability of the layer and reduce its efficiency. Considering the necessity of knowledge and understanding of factors affecting the stability of geotechnical structures made with these layers, in this research, it has been tried to use a self-resilient property of clay soils to improve soil yield in different conditions. In the present study, it has been shown by numerous experiments that increasing the plasticity index's clay soils can increase the crack restoration rate. The results show that the addition of nanomorillonite to soil improves the self-healing process of the cracks; the time elapses the effect of this increase in the process of repairing cracks created in the specimens. The discharge rate of the samples is measured relative to the time elapsed during the self-repair and are examined according to the graphs. The experiments showed that the percentage of nano-clay montmorillonite is unaffected and reduces the amount of flow in the specimens, which is the self-restorative symptom of cracking by the addition of nano-clay. The total amount of discharge outflow in nano-clay samples from the non-additive samples was much lower, and nano-clay can be used as repairing cracks in clay soils at a depth of 5 cm.