اثر آلاینده فلز سنگین بر ضریب تغییرات مقادیر شاخص تراکم، شاخص انبساط، و ضریب نفوذپذیری بنتونیت از منظر ریزساختاری

در طراحی های پروژه های ژئوتکنیک زیست محیطی، استفاده از نتایج آزمایش های مکانیک خاک و به طور خاص ضریب نفوذپذیری، به طور مستقیم بر نتایج طراحی اثرگذار است. به عبارتی یکی از مهمترین پارامترهای مورد نظر در طراحی مراکز دفن زباله و هسته سدهای خاکی، نشست پذیری، نفوذپذیری و میزان انتقال آب در خاک است. از سوی دیگر در پژوهش های صورت گرفته در زمینه پروژه های ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی به صورت خاص به نوع کانی رسی و تغییرات خصوصیات سیال حفره ای و میزان تاثیر این دو پارامتر بر خصوصیات خاک و خطاهای آزمایش ها توجه خاصی صورت نگرفته است. بر این اساس در پژوهش حاضر، تاثیر حضور آلاینده فلز سنگین بر خطای مقادیر شاخص تراکم (نشانه فشردگی)، شاخص انبساط (نشانه تورم) و ضریب نفوذپذیری بنتونیت (با کانی غالب مونت موریلونیت) از منظر ریزساختاری مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا حدود 100 آزمایش تحکیم و حدود 100 آزمایش جذب اتمی انجام شده است. آزمایش ها بر روی نمونه های رسی بنتونیت حاوی غلظت های مختلف آلاینده فلز سنگین سرب انجام شده است. همچنین برای ارزیابی تاثیر تغییر مشخصات سیال حفره ای بر پارامترها و خطاهای آزمایش های مکانیک خاک از منظر ریزساختاری، آزمون ارزیابی پراش پرتو ایکس (XRD) و تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) از نمونه ها تهیه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از مهمترین نتایج این پژوهش می توان به وابستگی قابل توجه ضریب نفوذپذیری به خصوصیات الکترولیت آب حفره ای اشاره نمود، به نحوی که حضور cmol/kg-soil 40 آلاینده فلز سنگین سرب میزان ضریب نفوذپذیری نمونه رسی را حدود 1000 برابر افزایش داده است. همچنین تغییرات خصوصیات آب حفره ای که سبب تغییر در خصوصیات لایه دوگانه می شود، بر میزان ضریب تغییرات (CoV) آزمایش های مورد بررسی تاثیر قابل توجه ای داشته است. به نحوی که حضور40 cmol/kg-soil آلاینده فلز سنگین سرب میزان ضریب تغییرات آزمایش نفوذپذیری را از 17.7% به 9.8% کاهش داده است.