مطالعه آزمایشگاهی تاثیر نانو ذرات رس و سیلیکا بر روی رفتار خاک‌های سیلتی- رسی شهر مشهد

Abstract

در مناطق شهری با توجه به قرارگیری محدوده‌های وسیعی بر روی رسوبات ریزدانه و خاک‌های دستی و مساله دار، ارائه فناوری‌های نوین به منظور جلوگیری از بروز نشست‌های نامتقارن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. در این راستا با توجه به ضرورت ساخت سازه‌های بلندمرتبه و همچنین مشکلات زیست محیطی، بکارگیری فناوری نانو در بهسازی خاک جایگزین مناسبی برای روش‌های سنتی نظیر اجرای ستون‌های سنگی، تزریق تحت فشار سیمان و یا آهک، اجرای شمع و ریزشمع و ... می‌باشد. فناوری نانو به دلیل افزایش قابل توجه سطح ذرات، با تاثیر چشم‌گیری در بهبود پارامترهای مقاومتی و مکانیکی خاک همراه می‌باشد. در این پژوهش تاثیر افزودن نانورس از نوع مونت موریلونیت و نانوسیلیکا از نوع S بر پارامترهای مقاومتی و مکانیکی خاک ریزدانه اطراف حرم مطهر رضوی در شهر مشهد در نسبت‌های وزنی 1/۰، 5/0، 1، 5/2 و 5 از نانورس و 15/0، 25/0، 5/0، 75/0 و 1 از نانوسیلیکا با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی بررسی و ارزیابی گردید. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه پارامترهای مقاومت برشی و فشاری و همچنین کاهش نشست پذیری خاک در نمونه‌های بهسازی شده با نانوسیلیکا نسبت به نمونه‌های بهسازی شده با نانورس می‌باشد، به طوری که افزودن 1 درصد نانوسیلیکا و 5/2 درصد نانورس به ترتیب موجب افزایش 620 و 134 درصدی ظرفیت باربری خاک سیلتی- رسی مورد مطالعه شده است. لازم به ذکر است با توجه به پائین بودن شاخص تورم این خاک، افزودن این نانوذرات همراه با تغییری در درجه تورم پذیری خاک محدوده مورد مطالعه نمی‌باشد.