بررسي تاثير شوري آب منفذي بر رفتار تحكيمي و تراكمي خاك هاي رسي

Effect of Pore Water Salinity on Compaction and Compressibility of Clayey Soils

تعيين مشخصات تراكمي و نشست تحكيمي خاك، يكي از گام هاي مهم در طراحي پي پروژه‌هاي عمراني و به ويژه سازه‌هاي آبي است. به طور كلي خواص مهندسي خاك ‌هاي ريزدانه، به ويژه خاك‌هاي رسي، متاثر از ويژگي‌هاي مربوط به نوع كاني هاي تشكيل دهنده، ساختمان و كيفيت شيميايي آب منفذي آن ها است. املاح موجود در آب منفذي خاك به لحاظ نقش شان در ماهيت و مقدار نيروهاي الكتروشيميايي بين ذرات رسي، تاثير قابل توجهي بر خواص مهندسي خاك نظير چسبندگي، مقاومت، قابليت نشست و تراكم پذيري آن ها دارند. در اين پژوهش، چگونگي تاثير سه نوع نمك سديمي شامل: كلريد سديم، سولفات سديم و كربنات سديم بر برخي ويژگي هاي مكانيكي خاك ‌هاي رسي شامل مشخصات تراكمي (رطوبت بهينه و دانسيته خشك ماكزيمم) و شاخص هاي نشست تحكيمي (نمايه فشردگي و ضريب تحكيم) بررسي شد. بدين منظور با در نظر گرفتن 3 نوع نمك و 5 مقدار مختلف براي هر نوع نمك، 15 تيمار آزمايشي در نظر گرفته شد كه با 3 تكرار، به اضافه يك تيمار شاهد (صفر درصد نمك) در مجموع، 46 نمونه خاك براي اندازه گيري مشخصات تراكمي و تحكيمي تهيه و آزمايش شد. مقادير حاصل از اندازه‌گيري نمايه فشردگي و ضريب تحكيم به صورت يك آزمايش فاكتوريل 6×3 با فاكتور اصلي نوع نمك در سه سطح (كلريد سديم، سولفات سديم و كربنات سديم) و فاكتور فرعي ميزان نمك در پنج سطح (5/0، 1، 2، 5 و 10 درصد) در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار، توسط نرم افزار SPSS مورد تجزيه و تحليل آماري قرار گرفت. مقايسه ميانگين‌ها در سطح آماري 1 درصد با آزمون دانكن انجام پذيرفت. بر اساس نتايج حاصل از بررسي‌ها مشخص شد كه ميزان و نوع شوري خاك تاثير چشمگيري بر مشخصات تراكمي خاك يعني رطوبت بهينه و دانسيته خشك ماكزيمم ندارد. ولي مقدار و نوع شوري حاصل از كاربرد نمك ‌هاي ياد شده تاثير معني‌داري بر نمايه فشردگي و ضريب تحكيم خاك دارند. همچنين، دامنه تغييرات ضريب تحكيم در اثر افزايش ميزان شوري نسبت به نمايه فشردگي بيشتر است.

The engineering properties of soils are generally affected by parameters such as mineral type, structure, and pore water salinity. The existing solutes of soil play a role in the electrochemical forces between particles and can change the index and mechanical properties of soil, including cohesion, compressibility, and compactibility. This study investigated the effect of sodium chloride, sodium sulfate, and sodium carbonate on compressibility and compactibility characteristics of clayey soil. For this purpose, 18 treatments were prepared using three types of salt at six concentrations (0%, 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10% by weight of soil). Consolidation and compaction tests were conducted with three replications on the samples to determine the compression index (Cc), coefficient of consolidation (Cv), optimum moisture content (?opt) and maximum dry density (?dmax) of soil samples. Statistical analysis using SPSS software showed that the salinity of the soil had no significant effect on the optimum moisture content and maximum dry density of the soil. The compression index and coefficient of consolidation were significantly affected by both the type and concentration of the solutes in the saturated extract of the soil.