بهبود خواص ژئوتكنيكي خاك رس با استفاده از نانورس و پلي‌الكتروليت‌كاتيوني

Improving Geotechnical Properties of Clay Using Cationic Polyelectrolyte and Nanoclay

در اين مقاله تأثير پليمر محلول در آب پلي‌الكتروليت كاتيوني و نانوذرات نانورس بر مشخصات مختلف خاك رس نوع CL بررسي و مقايسه شده است. نانورس با مقادير 5/0، 1، 2 و 3 درصد وزن خشك خاك و پلي الكتروليت كاتيوني با غلظت‌هاي 3، 6، 9 و 12 گرم بر ليتر و بر اساس رطوبت بهينه به خاك اضافه شده و تأثير آن‌ها بر مشخصات خاك در زمان‌هاي عمل‌آوري 3، 7، 14 و 28 روزه مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش‌هاي تراكم‌پذيري، حدود اتربرگ، مقاومت فشاري محصور نشده، تورم آزاد، pH و پتانسيل حفظ رطوبت براي نمونه‌هاي اصلاح نشده، اصلاح شده با نانورس و اصلاح شده با پلي‌الكتروليت كاتيوني انجام شده است. هر دو ماده سبب افزايش رطوبت بهينه، مقاومت فشاري و پتانسيل حفظ رطوبت، و كاهش وزن مخصوص و تورم‌پذيري خاك شده و pH خاك تغيير چنداني نداشته است. براي مقادير مختلف پلي الكتروليت كاتيوني، با وجود افزايش حد خميري و حد رواني خاك، تغييرات شاخص خميري خاك ناچيز بود. نانورس نيز تا 2% تغيير چنداني بر حدود اتربرگ خاك نداشته و به ازاي 3%، حد رواني و شاخص خميري خاك را افزايش داده است.

In this paper, the effect of the water-soluble polymer of cationic polyelectrolyte and Nano-clay nanoparticles on different properties of CL clay was investigated and compared. Nano-clay with 0.5, 1, 2 and 3% dry weight of soil and cationic polyelectrolyte with concentrations of 3, 6, 9 and 12 gr/liter based on optimum water content were added to the soil, and their effects on the soil details investigated in 3,7,14 and 28 days of processing. Compressibility, Atterberg Limits, unconfined compressive strength, free swelling, pH, and moisture retaining potential tests were performed on untreated soil samples, treated with Nano-clay and treated with cationic polyelectrolyte. Both materials caused an increase in optimum moisture, compressive strength, and moisture-retaining potential, and decreased Maximum dry density and swelling. Soil pH did not change significantly. For different amounts of cationic polyelectrolyte, besides of increases in plastic limit and liquid limit of soil, changes in soil plastic index were not remarkable. Also, Nano-clay had not much effect on Atterberg Limits up to 2%. an‎d for 3% it increased liquid limit and plastic index of soil.