بررسی و مقایسه‌ی تأثیر پلیمر‌های محلول در آب و نانوذرات بر خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و تورم‌پذیری خاک رس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشگاه تبریز

3 تبریز- دانشگاه تبریز

چکیده

در پژوهش حاضر به منظور بررسی و مقایسه‌ی تأثیر نانوذرات نانوسیلیکا و پلیمر محلول در آب پلی الکترولیت کاتیونی بر مجموعه‌ای از خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی خاک رس نوع CL، یک سری آزمایش‌های آزمایشگاهی یر اساس یک برنامه‌ی زمانبندی بر روی نمونه‌های اصلاح نشده، اصلاح شده با نانوسیلیکا و اصلاح شده با پلی الکترولیت کاتیونی انجام پذیرفت. نانوسیلیکا با مقادیر 5/0، 1، 2 و 3 درصد وزن خشک خاک و پلی الکترولیت کاتیونی با غلظت‌های 3، 6، 9 و 12 گرم بر لیتر و بر اساس رطوبت بهینه به خاک اضافه شدند و تأثیر آن‌ها بر مشخصات خاک در زمان‌های عمل‌آوری 3، 7، 14 و 28 روزه مورد بررسی قرار گرفت. این مواد با وجود تفاوت مکانیزم‌های اثربخشی، تأثیرات مشابهی را بر انواع مشخصات مورد آزمایش خاک در این پژوهش از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که با افزایش هر دو ماده به خاک درصد رطوبت بهینه، حد روانی، مقاومت فشاری محدود نشده و پتانسیل حفظ رطوبت خاک افزایش یافته و وزن مخصوص خشک حداکثر و درصد تورم آزاد نمونه‌های خاک کاهش می‌یابد. با توجه به تغییرات ناچیز حد خمیری و افزایش حد روانی، شاخص خمیری خاک مقداری افزایش می‌یابد. همچنین، به ازای مقادیر مختلف مواد افزودنی، تغییر قابل‌توجهی در pH خاک اتفاق نمی‌افتد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation and Comparison of Effect of Water-Soluble Polymers and Nanoparticles on Physical, Mechanical, and inflationary Properties of Clay

نویسندگان [English]

  • Golam Moradi 1
  • sajjad abbasi 2
  • Alireza Abbasnejad 3
1 Civil Engineering Faculty, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Tabriz university
3 civil engineering Department, University of Tabriz
چکیده [English]

In the present study, to investigate and compare the effect of Nanosilica nanoparticles and water-soluble polymer of cationic polyelectrolyte on a set of physical, mechanical and chemical properties of CL clay, a series of laboratory tests were performed on untreated soil samples, treated with Nanosilica and treated with cationic polyelectrolyte. Nanosilica was added to soil 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 and their effects on the soil details has been investigated in 3,7,14 and 28 days of processing. Despite the differences in the effectiveness mechanisms, these materials showed similar effects on the variety of soil samples characteristics in this study. By adding of both materials to the soil, optimum water content, liquid limit, unconfined compressive strength, and water retaining potential of soil have been increased and Maximum dry density and free swelling percentage of soil decreased remarkably. On the other hand, regarding small changes of plastic limit and increasing of liquid limit, plasticity index increases. Also, for various amounts of additives, there is no significant change in soil pH.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clay
  • Cationic polyelectrolyte
  • Nano-silica
  • Physical and Mechanical specifications
  • Swelling and pH