خصوصیات ژئوتکنیکی و خودترمیمی ماسه رس‌دار تثبیت شده با نانواکسیدآهن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل

2 کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، مؤسسه آموزش عالی محدث نوری (ره)، نور

3 دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه قم، قم

4 گروه آموزشی ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

در شرایطی که خاک موجود در محل پروژه از نظر مقاومتی مطلوب نبوده و امکان جایگزینی آن با خاک مرغوب‌تر نیز امکان‌پذیر نباشد، می‌بایست برای اصلاح و بهبود خاک از روش‌هایی مانند تراکم، تزریق، تثبیت، تسلیح و سایر روش‌ها استفاده نمود. اخیراً یکی از روش‌هایی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد تثبیت خاک با نانو مواد جهت بهبود خواص ژئوتکنیکی خاک می‌باشد. همچنین، بحث خودترمیمی خاک‌های رسی به‌عنوان یکی از شاخص‌ها و ویژگی‌های مثبت رس در چند سال اخیر مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق، به ‌منظور بررسی اثر نانو ذرات اکسیدآهن بر روی خصوصیات خاک ماسه رس‌دار، سه نوع خاک با درصدهای مختلف رس (10، 20 و 30%) آزمایش شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که افزودن نانو اکسید آهن به خاک، باعث افزایش مقاومت حداکثر بخصوص در نمونه‌های خاک‌ ماسه‌ای با درصد رس کمتر، می‌شود. علاوه بر این، گذشت زمان تأثیر این افزایش مقاومت را در روند ترمیم ترک ایجاد شده در نمونه‌ها، کاملاً نمایان می‌کند. تأثیر نانواکسیدآهن نیز به عنوان یک افزودنی مؤثر به منظور افزایش مقاومت حداکثر و خاصیت خودترمیمی ماسه‌رس‌دار، با استفاده از یک سری عکس‌های SEM نشان داده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geotechnical and self-healing characteristics of clayey-sand stabilized with iron oxide nano particles

نویسندگان [English]

  • Issa Shooshpasha 1
  • Parvin ziyarati 2
  • Mostafa Mohamadi 3
  • Mehdi Ashtiani 4
1 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Babol Nooshirvani University of Technology, Babol
2 MSc Graduate, Faculty of Civil Engineering, Allameh Mohaddes Nouri University, Noor
3 PhD Student, Faculty of Civil Engineering, University of Qom, Qom
4 Civil Engineering Faculty, Babol Noshirvani University of Technology
چکیده [English]

In cases where the soil normally has undesirable properties and it is not possible to replace the soil, it is necessary to use methods such as compaction, injection, stabilization, reinforcing and other methods for soil improvement. Recently, due to the advancement of engineering science and since many soils and minerals are among the nano materials, their chemical reactions occur at nano scale. In this regard, nano materials are used to improve the geotechnical properties of the soil. Also, the self-healing of clay as one of the positive properties of clay in recent years has been considered by researchers.
In this study, in order to investigate the effect of iron oxide nanoparticles on the behanior of clayey-sand soil, three soil types were selected for laboratory tests, including soils with 10, 20 and 30 percentage of clay. The results show that the peak strength of soil stabilized with iron oxide nanoparticles is increased especially sandy soil with lower percentage of clay. Also, the effect of curing time was obvious on the strength development in the restoration process of the soil. The effect of nanoparticles on the peak strength and self-healing characteristics of clayey sand has been shown with a series of SEM images.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clayey sand
  • Iron oxide nanoparticle
  • Soil stabilization
  • Self-healing