بررسي امكان استفاده از نانو ذرات رس براي كنترل پتانسيل واگرايي خاك‌هاي رسي

Application of Nano-clay particles for stabilization of dispersive clayey soils

با توجه به پيشرفت‌هاي حاصل در تهيه و كاربرد نانومواد، استفاده از اين نوع مواد در علوم مختلف به‌ ويژه مهندسي ژئوتكنيك موردتوجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، اثر افزودن مقادير مختلف نانورس بر روي پتانسيل واگرايي دو نوع خاك رسي با خاصيت خميري كم و زياد بررسي شده است. بدين منظور، ابتدا آزمايش‌هاي شناسايي بر روي دو نوع خاك رس و نانورس و سپس آزمايش‌هاي پين هول بر روي نمونه‌هاي خاك با مقادير مختلفي نانورس شامل؛ صفر (خاك طبيعي)، 0/25، 0/5، 1، 2 و 4 درصد وزني خاك با در نظر گرفتن سنين عمل‌آوري 1، 3 و 7 روز انجام گرديد. نتايج آزمايش‌هاي انجام‌شده نشان دادند كه افزودن نانورس به خاك رس واگرا به‌طور كلي موجب كاهش پتانسيل واگرايي خاك مي‌گردد. در بررسي تأثير اين ذرات بر روي دو نوع خاك با خميرايي مختلف نتيجه گرديد كه تأثير آن بر هر دو نوع خاك يكسان بوده و خميرايي خاك نقش مهمي در تأثير اين ذرات بر پتانسيل واگرايي ندارند. همچنين مشخص گرديد زمان عمل‌آوري نقش قابل‌ملاحظه‌اي در تثبيت خاك با نانوذرات رس داشته و براي انجام فعل انفعالات شيميايي موردنياز براي تثبيت حدود سه روز زمان لازم است.

Recently, due to improvements and progresses in nanotechnology, application of Nano particles in different sciences especially geotechnical engineering have been widely considered. In this research, the effect of different amounts of Nano clay on dispersivity potential of two clayey soils with low and high plasticity has been studied. For this purpose, first identification tests were implemented on clayey soils and Nano clay and then pinhole tests conducted on specimens of soils with different amounts of Nano clay particles including ; 0, 0.25, 0.5, 1, 2 and 4 percent by weight for evaluation of their dispersivity potential. The specimens were cured for 1, 3 and 7 days. The results indicated that that the addition of Nano clay particles could reduce dispersive potential of clayey soil considerably. It is also found that the effect of Nano particles on two clayey soils with different plasticity is the same and the plasticity characteristics have no important role in chemical reaction between Nano clay particles and clay minerals. Furthermore, curing time was found to be as a main factor in stabilization of clayey soils with Nano particles.