تأثیر فازهای نگهداری آلاینده فلز سنگین روی بر خاصیت خمیری بنتونیت در اصلاح حرارتی

Abstract

در اصلاح حرارتی خاک­های آلوده، خاک رسی حاوی آلاینده فلز سنگین تحت اثر حرارت قرار می­گیرد. خصوصیات خمیری به عنوان یکی از معیارهای کاربردی در ارزیابی رفتار ژئوتکنیک زیست‌محیطی خاک‌ها شناخته شده است. هدف این مقاله تعیین تأثیر فاز نگهداری آلاینده فلز سنگین بر خاصیت خمیری بنتونیت در اصلاح حرارتی خاک است. در این پژوهش بنتونیت کربنات­دار و کربنات‌زدایی­شده در حالت غیر آلوده و آلوده به غلظت‌های مختلف فلز سنگین روی (Zn) تهیه شده است. نمونه­های آلوده و غیر آلوده تحت تاریخچه حرارتی 20، 110، 300، 400 و 500 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته­اند. سپس با استفاده از آزمایش‌های حدود اتربرگ، pH، SSE و XRD، تغییرات خصوصیات خمیری و ریزساختاری نمونه‌ها تجزیه و تحلیل شده‌است. بر اساس نتایج بدست آمده، در غلظت­های کم آلاینده، فاز کربنات کلسیم به عنوان فاز غالب در نگهداری آلاینده عمل کرده و مانع تغییر ساختار خاک شده است. با افزایش غلظت آلاینده و ورود همه فازهای نگهداری آلاینده در فرایند اندرکنش خاک-آلودگی، حضور کربنات نقش قابل‌توجهی در تغییر الگوی خمیری نداشته است. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات غلظت آلاینده نسبت به تغییرات درجه حرارت، تأثیر بیشتری بر کاهش دامنه خمیری بنتونیت کربنات‌دار داشته است. با افزایش درجه حرارت به مقادیر بزرگتر از 400 درجه، فازهای نگهداری آلاینده در رفتار خمیری خاک نقش قابل توجهی نداشته بطوری‌که دو نمونه بنتونیت با کاتیون غالب تبادلی سدیم و کاتیون غالب تبادلی روی به ترتیب در دماهای 400 و 500 درجه سانتی‌گراد خاصیت خمیری خود را از دست داده و حد خمیری برای آ­ن­ها قابل اندازه‌گیری نبوده است.