تأثیر تغییر خصوصیات مایع منفذی و افزایش درجه حرارت بر پارامترهای ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‌محیطی رس اسمکتیت

Abstract

اسمکتیت به واسطه داشتن یک سری خصوصیات مهندسی ویژه، در بسیاری از پروژه­های عمرانی و زیست­محیطی همچون دفن مهندسی زباله­های اتمی، مراکز دفن زباله صنعتی و شهری، و دیواره­های آب بند، مورد استفاده قرار می­گیرد. علی­رغم تحقیقات وسیعی که در زمینه رفتار مهندسی رس اسمکتیت انجام شده­است، به موضوع تأثیر تغییر خصوصیات مایع منفذی و افزایش حرارت بر پارامترهای ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست­محیطی اسمکتیت در تحقیقات قبلی، توجه کمتری معطوف شده است. در تحقیق حاضر، تأثیر تغییر مایع منفذی و گرادیان حرارتی بر رفتار فیزیکی- مکانیکی اسمکتیت مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. این مطالعات در مقیاس درشت­ساختاری و ریزساختاری انجام شده است. برای تغییر مشخصات محیطی مجاور خاک از الکترولیت­های حاوی کاتیون سدیم و کلسیم و تغییر شرایط گرمایی تا محدوده °C200 استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می­دهند که بر اثر مجاورت خاک با رژیم آبی حاوی املاح و همچنین تغییرات دمایی، قابلیت جذب و نگهداری آب توسط اسمکتیت و رفتار مکانیکی آن تغییر می­کند. دامنه این تغییرات در برخی از موارد مورد مطالعه بیش از 50% بوده است. با توجه به نتایج آزمایش­های ریزساختاری، علت تغییر در رفتار اسمکتیت بعد از اندرکنش با الکترولیت­های مختلف و افزایش درجه حرارت، ناشی از تغییر مورفولوژی، تغییر در نیروهای بین پولک­ها و ایجاد آرایش جدید پولک­های رسی بوده که سبب تغییر در رفتار بزرگ­ساختاری خاک می­شود.