بهبود خواص ژئوتکنیکی خاک رسی با استفاده از نانوذرات کائولینیت

در این مطالعه به بررسی تاثیر افزودن نانوذرات کائولینیت بر ویژگی های ژئوتکنیکی خاک رسی پرداخته شده است. جهت تهیه نانوکائولینیت از روش مکانیکی آسیاب گلوله ای استفاده شده است و پودر اولیه کائولینیت به مدت 10 ساعت در دستگاه Planetary Ball Mill خرد شده و به مقیاس نانومتر (کوچک تر از 100 نانومتر) در آمده است که تصاویر تهیه شده توسط FESEM از نانوذرات موید این مطلب است. سپس نانوذرات به دست آمده با نسبت‎های متفاوتی از وزن خاک با خاک رسی (CL) ترکیب شده و میزان تغییر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک قبل و بعد از اضافه کردن نانوذرات توسط آزمایش های تراکم، برش مستقیم و کاساگرانده مورد تحقیق قرار گرفت و میزان بهینه افزودن نانوذرات به دست آمد. نتایج نشان داد که حدود روانی و خمیری خاک رسی با افزایش میزان نانوذرات به ترکیب خاک افزایش می یابد؛ ولی از آنجایی که آهنگ افزایش حد خمیری نسبت به حد روانی بیشتر است؛ شاخص خمیری کاهش می یابد که نتیجه‎ای مطلوب در مهندسی ژئوتکنیک جهت اجرای پروژه های عمرانی است. همچنین با توجه به نتایج آزمایش تراکم، وزن واحد حجم خاک رسی تا حد خاصی از افزودن نانوکائولینیت افزایش می یابد و بعد از آن حد دچار کاهش می شود. میزان چسبندگی خاک رسی نیز با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایش برش مستقیم تا افزودن حد مشخصی از نانوذرات افزایش یافته و بعد از آن حد تغییر چندانی نمی کند. نتایج آزمایش های XRD و XRF نشان دادند که ترکیب شیمیایی نانوذرات حاصل از روش آسیاب گلوله ای مشابه ترکیب شیمیایی پودر مادر است و تغییری نمی یابد.