تثبیت خاک رس به روش الکتروکینتیک با استفاده از سیلیکات سدیم و یک افزودنی دیگر (گاز کربن دی‌اکسید) - دانشکده فنی و مهندسی
تثبیت خاک رس به روش الکتروکینتیک با استفاده از سیلیکات سدیم و یک افزودنی دیگر (گاز کربن دی‌اکسید)
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: تثبیت خاک رس به روش الکتروکینتیک با استفاده از سیلیکات سدیم و یک افزودنی دیگر (گاز کربن دی‌اکسید)
ارائه دهنده: Provider: میثم قربانی
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مسعود مکارچیان
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر وحیدرضا اوحدی - دکتر عباس قدیمی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: سه‌شنبه 04/06/1399
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی‌تئاتر
چکیده: Abstract: با توجه به رشد روز افزون جمعیت در دنیا و محدودیت زمین‌های مناسب جهت ساخت‌و‌ساز، اصلاح و بهسازی زمین‌ها امری اجتناب‌ناپذیر است. یکی از روش‌های بهسازی، استفاده از الکتریسیته تحت فرآیندی به‌نام الکتروکینتیک است. در این روش جریان برق به‌وسیله الکترودهای رسانا، ذرات محلول را از میان دانه‌ها و کانی‌های خاک عبور می‌دهد. این ذرات در مسیر خود با انجام واکنش‌های شیمیایی با دانه‌های خاک یا تشکیل اتصالات چسبناک، ذرات خاک را به‌یکدیگر چسبانده و بدین ترتیب مقاومت برشی و ظرفیت باربری خاک را ارتقاء می‌دهند. در این روش از مواد مختلفی به‌عنوان محلول استفاده می‌شود که یکی از رایج‌ترین و بهترین انتخاب‌ها، سیلیکات سدیم است. در این پژوهش نمونه‌های خاک در قالب‌های چوبی ضدآب آماده شده و در ارتفاع 9 سانتی‌متر به روش تراکم کاهش‌یافته به‌صورت لایه‌های یک سانتی‌متری در رطوبت 27% متراکم می‌شوند. محلول الکترواُسمزی با استفاده از یک پمپ و در غلظت‌های 5% و 10% سیلیکات سدیم، تحت ولتاژ 75/1 ولت بر سانتی‌متر استفاده شده است. عوامل مورد بررسی در این پژوهش عبارت هستند از مدت زمان عمل‌آوری نمونه، غلظت محلول الکترواُسمزی و مدت زمان برقراری جریان الکترواُسمزی. آزمون سنجش مقاومت نیز توسط آزمون نفوذ مخروط انجام می‌گیرد. نتایج آزمایش‌ها نشان داده است که استفاده از سیلیکات سدیم در روش الکترواُسمزی جهت تثبیت خاک ریزدانه، مقاومت برشی زهکشی نشده نمونه‌های تثبیت یافته به کمک این روش را در غلظت 10% افزایش می‌دهد که در مواردی حتی میزان بهبود به 168% نیز می‌رسد. در ادامه پژوهش، اثر استفاده از گاز CO2 به‌همراه سیلیکات سدیم مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد اگرچه استفاده از CO2 به‌تنهایی، موجب افزایش مقاومت برشی زهکشی نشده خاک کائولینیت می‌گردد؛ اما استفاده همزمان آن با سیلیکات سدیم، اثر بیشتری بر افزایش مقاومت برشی ندارد. با این وجود آزمایش‌ها ثابت می‌کنند که استفاده همزمان سیلیکات سدیم و CO2، توزیع همگن افزایش مقاومت برشی را از همان ابتدا تا میزان 90% مقاومت نهایی در تمام قسمت‌های نمونه در مقایسه با کاربرد سیلیکات سدیم به‌تنهایی، بهبود می‌دهد. هم‌چنین نتایج ضریب دگرشکلی سکانت (E50) نمونه‌ها، نشان می‌دهد تثبیت خاک به این روش، موجب افزایش محدوده شکل‌پذیری و هم‌چنین افزایش مقاومت برشی خاک می‌گردد و تردشوندگی آن را کاهش می‌دهد. واژه‌های کلیدی: تثبیت، رس، الکتروکینتیک، سیلیکات سدیم، کربن دی‌اکسید، مقاومت فشاری محدود نشده، نفوذ مخروط