اثر فرآيند يخبندان و ذوب بر تراكم پذيري خاك

Effects of Freezing and Thawing Process on Soil Compressibility

يكي از فرآيندهاي مؤثر بر ساختمان خاك، فرآيند يخبندان و ذوب است. فرآيند يخبندان و ذوب بر تراكم‌پذيري خاك تأثير گذاشته و آستانه تراكم‌پذيري (ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي ﻳﺎ ﺗﻨﺶ ﭘﻴﺶ­ﺗﺮاﻛﻤﻲ) را تغيير مي­دهد. به­ همين منظور اثر اين فرآيند بر ظرفيت باربري خاك و همچنين ميزان انرژي مصرفي در حين تراكم خاك مورد مطالعه قرار گرفت. در اين پژوهش نمونه­ هاي خاك با حجم 4400 سانتي­متر مكعب در دو سطح رطوبتي 10 و 15 درصد با سه چگالي ظاهري 1/15 و 1/265 و 1/39 گرم بر سانتي‌متر‌مكعب تهيه و تحت تأثير فرآيند يخبندان و ذوب قرار گرفتند و نتايج با نمونه­ هاي مشابه ولي بدون تأثير فرآيند يخبندان و ذوب (تيمار شاهد) مقايسه شدند. نتايج نشان دادند كه فرآيند يخبندان و ذوب تأثير معني­داري بر ظرفيت باربري و انرژي مورد نياز جهت تراكم خاك داشته و باعث كاهش هر دو كميت شد. هر چند اين فرآيند ساختمان خاك را بهبود بخشيده و آن را اصلاح مي­ نمايد ولي اعمال هر بار فشاري بيش‌ از تنش پيش‌تراكمي، علاوه بر از بين بردن اثرات مفيد يخبندان و ذوب بر ساختمان خاك، باعث تراكم بيشتر خاك نيز مي‌شود. لذا به‌كارگيري ادوات و ماشين ­ها در مزرعه بايد با دقت و متناسب با شرايط فيزيكي خاك با توجه به عوامل تأثيرگذار بر آن باشد.

One of the factors affecting soil structure is freezing and thawing process. It could change soil compressibility threshold (bearing capacity or pre-compression stress). For this purpose, the effect of freezing and thawing process on the bearing capacity and energy consumption during soil compression was studied. The soil samples in this study were prepared in two humidity levels of 10% and 15%, with the density of 1.15, 1.265 and 1.39 g/cm3. They were affected by freezing and thawing process and the results were compared with the similar samples without thaw-freeze process. The results showed that soil thawing and freezing process has reduced significantly the bearing capacity and required energy for soil compaction. Although this process improves and modifies soil structure, but any excessive pressure over normal load, not only eliminates the beneficial effects of freezing and thawing on soil structure, but also causes more soil compaction.Therefore, the use of machines and implements on farms must be carefully according to soil physical properties and the factors affecting it.