ارزیابی افزایش مقاومت مکانیکی خاک‌های ریزدانه در اثر وارد کردن یون کلسیم با استفاده از روش الکترو سینتیک

Abstract

بسیاری از خاک‌های ریزدانه در حالت اشباع فاقد ظرفیت باربری و مقاومت مکانیکی لازم هستند و لذا تقویت آنها از طریق مواد افزودنی اجتناب ناپذیر است. این فرآیند چنان‌چه از طریق وارد کردن یون کلسیم انجام ‌شود به کندی صورت می‌گیرد و لذا تسریع آن حائز اهمیت است. در این مقاله امکان استفاده از روش الکتروسینتیک در وارد کردن یون مقاوم­ساز کلسیم به خاک ریزدانه به­منظور افزایش مقاومت مکانیکی آن مورد بررسی قرار می­گیرد. نمونه­های خاک با شرایط یکسان آماده شده و به مدت زمان مشابه تحت جریان محلول کلرید کلسیم 66/0 نرمال و جریان برق مستقیم (DC) با ولتاژهای مختلف قرار گرفته­اند. سپس یک سری آزمایش­های مکانیکی و شیمیایی روی نمونه­های خاک و محلول­های ورودی و خروجی به عمل آمده و در نهایت به کمک آزمایش برش مستقیم پارامترهای مقاومتی خاک قبل و بعد از اصلاح اندازه­گیری شده است. نتایج به دست آمده بیانگر تأثیر فوق­العادۀ این روش در بالا بردن جذب کلسیم خاک و افزایش مقاومت مکانیکی آن است، به­گونه­ای­که با وارد کردن محلول به درون خلل و فرج خاک (V_V)، در مقایسه با نمونۀ شاهد، پارامتر چسبندگی 220% و زاویه اصطکاک داخلی 92% ، تحت ولتاژ 30 ولت افزایش یافته ­است. این افزایش در پارامترهای مقاومتی با عبور دادن محلول به حجمی معادل یک برابر حجم خلل و فرج خاک (V_V) حاصل شده است که طی آن، درصد وزنی کلریدکلسیم اضافه شده نسبت به وزن خاک خشک 9/0% بوده است.