تاثیر ذرات نانو سیمان بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی مخلوط ماسه بادی- بنتونیت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رضا پرورش ¹
• روزبه دبیری ²
• سعیده ابراهیمی اصل ³

¹ کارشناسی ارشد مهندسی عمران- ژئوتکنیک، گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

² دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

³ استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران

10.22067/jfcei.2024.82076.1225

چکیده

بهبود رفتار مهندسی خاک‌های مسأله‌دار در پروژه‌های عمرانی به عنوان یکی از مهم‌ترین مسائل پیشرو در مهندسی ژئوتکنیک محسوب می‌شود. عامل مهم و تعیین کننده در طراحی سازه‌ها و ابنیه‌های ژئوتکنیکی بر روی خاک‌های نرم و سست، تغییر شکل پذیری یا نشست و گاهی مقاومت آنها می‌باشد. اگرچه روشهای تثبیت خاکها عموما به دو بخش مکانیکی و شیمیایی تقسیم می-شوند ولی امروزه از مواد به اندازه نانو جهت بهسازی خصوصیات ژئوتکنیکی خاکها استفاده می‌گردد. هدف اصلی از تحقیق حاضر، امکان کاربرد ذرات نانو سیمان در جهت بهسازی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مخلوط ماسه بادی-بنتونیت (به میزان 15، 30 و 60 درصد) است. برای این منظور، ذرات نانو سیمان به مقدار 2/0، 4/0 و 6/0 درصد وزنی به خاک مورد مطالعه افزوده شده و به مدت 7، 14 و 28 روز عمل آوری بر روی نمونه‌ها انجام گرفته است. جهت انجام تحقیق از آزمون‌های آزمایشگاهی تراکم، تک محوری، برش مستقیم (در دو حالت خشک و اشباع) و نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) براساس استاندارد ASTM استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داده است حالت بهینه، ترکیب 6/0 درصد نانو سیمان در مدت زمان عمل آوری 28 روزه در خاک مخلوط ماسه بادی به همراه 15 درصد بنتونیت می‌باشد. زیرا، این شرایط باعث بهبود خصوصیات تراکم پذیری، افزایش توان باربری و مقاومت برشی در مصالح بهسازی شده گردیده است.

کلیدواژه‌ها

• ماسه بادی
• رس
• بنتونیت
• نانو سیمان
• بهسازی خاک

---

عنوان مقاله [English]

Effect of Nano Cement Particles on Geotechnical Properties of Dune Sand-Bentonite Mixtures

نویسندگان [English]

• Reza Parvaresh ¹
• Rouzbeh Dabiri ²
• Saeideh Ebrahimi Asl ³

¹ M.Sc. of Geotechnical Engineering, Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

² Associate Professor, Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

³ Assistant Professor, Department of Chemistry Engineering, Ahar Branch, Islamic Azad University, Ahar, Iran

چکیده [English]

Improving the engineering behavior of problematic soils in civil engineering projects is considered as one of the most important issues in geotechnical engineering. The important and decisive factor in the design of geotechnical structures and buildings on soft and loose soils is their deformation or settlement and resistance. One of the types of soft soil is a mixture of dune sand with clay (Bentonite). Although soil stabilization are generally divided to mechanical and chemical methods, nowadays Nano materials are used to improve the geotechnical properties of soils. The main idea of present research is the possibility of using Nano cement particles to improve the geotechnical properties of dune sand-bentonite (at the 15, 30 and 60 percentage) mixture. In order to perform the research, uniaxial compression, direct shear (in both dry and saturated states) and California load bearing ratio (CBR) laboratory tests have been used based on the ASTM standard. The obtained results have shown that the optimal condition is the combination of 0.6 % Nano cement in dune sand with 15% bentonite with 28-day curing period. Because, these conditions have improved compressibility characteristics, increased bearing capacity and shear resistance in stabilized materials.

کلیدواژه‌ها [English]

• Dune sand
• Clay
• Bentonite
• Nano cement
• Soil Improvement