بررسي اثر كيفيت شيميايي رطوبت اوليه بر خواص مكانيكي يك خاك متورم شونده در چرخه‏ هاي تر و خشك

Effect of Pore Water Quality on the Mechanical Behavior of an Expansive Soil during Wetting and Drying Cycles

خاك‏های متورم‌شونده از خاك‏های مشكل‌آفرین در پروژه‏های عمرانی محسوب می‏شوند. این دسته خاك‏ها با جذب آب متورم و با ازدست‌دادن آن منقبض می‏شوند. پدیدة تر و خشك شدن این خاك‏ها را اصطلاحاً چرخه‏های تر و خشك می‌نامند. در این پژوهش تأثیر كیفیت شیمیایی آب منفذی بر پتانسیل تورمی و انقباضی یك خاك متورم‌شونده بررسی شد. سی و سه نمونة‏ آزمایشگاهی با آب مقطر، محلول سدیم‏ كلرید (با غلظت 50 گرم بر لیتر)، و كلسیم كلرید (با غلظت 250 گرم بر لیتر) به روش استاتیكی تهیه شد. آزمایش‏ها در یك دستگاه تحكیم اصلاح‌شده، تحت سر بار 10 كیلوپاسكال، صورت پذیرفت و هنگام اعمال چرخة تر استغراق نمونه‏ها به وسیلة آب مقطر انجام شد. نتایج نشان داد پتانسیل تورمی نمونة‏ تهیه‌شده با محلول كلسیم كلرید بیشتر از نمونه‏های تهیه‌شده با آب مقطر و محلول سدیم كلرید است و مقدار پتانسیل تورمی و انقباضی در این نمونه‏ها بعد از گذشت تقریباً پنج چرخه برای آب مقطر و سدیم كلرید و سه چرخه برای كلسیم كلرید به حالت تعادل می‏رسد. از سویی نتایج اندازه‏گیری تغییرات حجم ویژه و وزن واحد حجم خشك نمونه‏های مختلف با آب منفذی متفاوت نشان داد مقادیر آن‏ها نیز با افزایش چرخه‏های متوالی تر و خشك به مقدار نسبتاً ثابتی می‏رسد.

Expansive soils are considered a worldwide problem as they cause extensive damage tocivil engineering structures. An important characteristic of expansive soils is theirsusceptibility to volume change due to the phenomenon of wetting and drying. This paperpresets the effect of pore water quality on the swelling and shrinkage behavior of anexpansive soil during wetting and drying cycles. Thirty three soil samples were preparedthrough static compaction with various pore water qualities consisting of distilled water,sodium chloride (50g/lit) and calcium chloride (250gr/lit). Wetting and drying cycleswere conducted on samples in a modified odometer apparatus under the surchargepressure of 10 kPa using distilled water as the reservoir fluid during the process ofwetting. Results indicated that samples prepared with calcium chloride show moreswelling potential as compared with distilled water and sodium chloride. Furthermore,swelling and shrinkage potential, specific volume and dry unit weight for soil samplesreach equilibrium after 5 cycles for distilled water and sodium chloride and while 3cycles for calcium chloride.