بررسی اثر و نحوۀ اختلاط نانورس بر شدت واگرایی روی نمونه‌هایی از خاک‌های لسی استان گلستان

Abstract

از خاک­های لسی در سه منطقۀ شرق و شمال شرق استان گلستان نمونه­برداری شد و آزمایش پین­هول روی نمونه­های با وزن واحد حجم طبیعی (gn) و حداکثر (gdmax) انجام شد و میزان واگرایی آن تعیین شد. پیشنیۀ تحقیق، شواهد صحرایی و نتایج آزمایش­های آزمایشگاهی حکایت از واگرا بودن خاکِ مناطقِ نمونه­برداری دارد. نتایج نشان می­دهد، تراکم خاک باعث کاهش شدت واگرایی می‌شود و نرخ جریان را کم می‌کند، به‌طوری‌که نرخ جریان در نمونه مراوه­تپه به میزان 38 درصد، در نمونۀ چشمه­لی به‌میزان 13 درصد و در نمونه بق­قجه­بالا به‌میزان 43 درصد کاهش یافته است. تراکم نمی‌تواند واگرایی خاک را از بین ببرد. افزودن نانورس باعث کاهش شدت واگرایی خاک شده و در غالب موارد خاصیت واگرایی آن را از بین می‌برد. به‌منظور بررسی اثر نانورس روی شدت و کاهش خاصیت واگرایی خاک با نسبت­های 5/0، 1، 2، 3، 4 و 5 درصد وزنی نانورس مونت­موریونیت افزوده شد. میزان واگرایی نمونه­های دارای نانورس در دستگاه آزمون پین­هول اندازه­گیری شد. هم‌چنین روش اختلاط نانورس با خاک واگرا رفتارهای گوناگونی را در شدت واگرایی و کاهش آن نشان می­دهد. نانورس به چهار روش با خاک­های مناطق نمونه­برداری مخلوط شدند. در روش A ، با تهیۀ گل همگن از خاک و نانورس با هم‌زن برقی کاملاً مخلوط شدند. در روش B، اختلاط خاک لس با نانورس در رطوبت بهینه انجام شد. در روش C. اختلاط خاک لس با نانورس به‌صورت خمیر به‌وسیلۀ هم‌زن دستی انجام شد. در روش D. اختلاط خاک لس با نانورس به‌صورت خشکِ ارتعاشی به‌وسیلۀ لرزاننده الک دانه­بندی انجام شد. نتایج بررسی نشان داد که، نسبت وزنی یک درصد نانورس از نظر فنی و اقتصادی مناسب­ترین نسبت اختلاط است. با این نسبت وزنی، روش تهیه گل همگن با هم‌زن برقی (روش A) کم‌ترین نرخ جریان را به‌وجود می­آورد؛ به‌طوری‌که نرخ جریان از 3/1 میلی­لیتر در ثانیه در خاک خالص به 3/0 میلی­لیتر در ثانیه در خاک حاوی نانورس در هد 50 میلی­متر کاهش می­یابد. از این‌رو، می­توان گفت این روش مناسب­تر است ولی از لحاظ اجرایی کارایی ندارد و روش B مناسب­تر است. در روش B نرخ جریان از 3/1 به 55/0 میلی­لیتر در ثانیه در همین حد می­رسد.