بررسي آزمايشگاهي اثر پلي وينيل استات بر فرسايش بادي خاك هاي مختلف در برابر ماسه

Experimental investigation of Polyvinyl Acetat effect on wind erosion of different soils by impacting sand particles

فرسايش بادي يكي از عوامل اصلي آسيب به خاك و منابع طبيعي، فقير شدن خاك هاي كشاورزي، آلودگي هوا، انتقال ذرات معلق، آسيب رساندن به تاسيسات و ماشين آلات و عمليات اجرايي مي باشد. گرچه در سال هاي اخير استفاده از مواد پليمري مصنوعي، به منظور افزايش پايداري قطر خاك دانه ها و تثبيت خاك مورد توجه جدي قرار گرفته است اما در انتخاب يك پليمر به عنوان تثبيت كننده خاك در برابر فرسايش بادي، فاكتورهاي زيادي بايد مورد توجه قرار گيرد. در اين پژوهش، كارآيي ماده پليمري با پايه پلي وينيل استات بر روي سه نوع خاك با بافت متفاوت در برابر باد همراه با ماسه ساينده به صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور پس از طراحي و ساخت تونل باد، نمونه هاي تيمار شده با ماده پليمري تحت آزمايش هاي فرسايش در برابر باد با سرعت 26 متر بر ثانيه در ارتفاع 15 سانتي متري داخل تونل باد همراه با ماسه ساينده قرار داده شد و با نمونه هاي تيمار شده با آب مورد مقايسه قرار گرفت. تيمارهاي مورد مطالعه در اين آزمايش عبارت از ماده تثبيت كننده در 2 سطح 0 و 25 گرم بر مترمربع و نوع خاك در 3 سطح شامل بافت سبك شني، متوسط لوم سيلتي و سنگين رس سيلتي در 3 تكرار بودند . نتايج به دست آمده نشان داد كه از نظر آماري اختلاف معني داري بين مقاومت به سايش و ميزان فرسايش در نمونه هاي خاك تيمار شده با ماده پليمر ي و نمونه هاي تيمار شده با آب وجود داشته است . همچنين براساس نتايج به دست آمده، افزودن ماده پليمري پلي وينيل استات به ميزان 25 گرم در متر مربع در شرايط آزمايشگاهي ، با توسعه ارتباط بين ذرات و تشكيل يك لايه سطحي بر روي خاك، ميزان فرسايش در برابر باد همراه با ذ رات را كاهش داده است. با افزودن اين ماده پليمري ميزان فرسايش بادي در نمونه هاي ماسه بادي به صفر رسيده و در خاك با بافت متوسط لوم سيلتي و سنگين رس سيلتي، حداقل 76 درصد نسبت به نمونه هاي تيمار شده با آب كاهش يافته است.

Wind erosion is one of the main factors damaging the soils and natural resources, agricultural soils degradation, air pollution, particles transport, damaging equipments, machines and practical operations etc. Although application of polymeric materials for improvement of structural stability, increasing aggregate stability and soil stabilization increased in recent years, but a number of key parameters should be considered to select a suitable polymer as a soil stabilizer for wind erosion control. In this research, performance of Polyvinyl Acetate polymer in three different soil textures was experimentally investigated against wind together with sand particles. So, after design and fabrication of experimental wind tunnel, the erosion of polymer treated samples, was studied under maximum wind velocity of 26 m/s (at 15 cm height) together with sand particles and compared with water treated soil samples. The studied treatments were polymeric emulsion (25 g/lit) and water as stabilizer and three different soils (sand, silt loam and silty clay) in three replications. The results showed that there was significant difference between the erosion of polymer treated and water treated samples. The results also showed that, application of 25 gr/m2 Polyvinyl Acetate in the experimental conditions, reduced the soil erosion against the wind together with sand particles, due to development of interconnecting ties between the particles and covering of the soil particles surface with a thin polymer film. Adding this polymer reduced the erosion of Aeolian sands to zero and the soil erosion reduction in silty loamy and silty clayey soil samples, was 76% in comparison with water treated samples.