بررسی تاثیر سیمان پرتلند و نانو رس بر پتانسیل فروریزش و شاخص های تحکیم خاک فروریزشی

فروریزش، کاهش حجم ناگهانی خاک با افزایش رطوبت است که در اثر از بین رفتن مقاومت عوامل پیونددهنده ذرات رخ می دهد. خاک های فروریزشی در مناطق وسیعی از جهان و در نواحی گرمسیری ایران، یافت می شوند. وقوع فروریزش می تواند خسارت های زیادی به تاسیسات و سازه های مجاور خاک تحمیل کند. بنابراین مطالعه رفتار خاک های فروریزشی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق تثبیت خاک فروریزشی منطقه سرکویر سمنان که از نوع لای با پیوندهای ضعیف رسی است، توسط سیمان پرتلند و نانو رس مورد مطالعه قرار گرفت. سیمان به مقدار 5/0، 1 و 5/2 و نانو رس به مقدار 05/0، 01/ و 25/0 درصد وزنی خاک خشک، به خاک فروریزشی اضافه شدند. نمونه ها با دانسیته نسبی 14 کیلونیوتون بر متر مکعب و درصد رطوبت 5%، آماده شدند. با انجام آزمایش تحکیم بر روی نمونه های بهسازی شده پس از 7، 14 و 28 روز، شاخص فروریزش مطابق با استاندارد ASTM D 5333 تعیین شد. نتایج نشان داد که هر دو ماده سیمان و نانو رس می توانند پتانسیل فروریزش را کاهش دهند. عملکرد بهسازی به طور قابل توجهی به مقدار ماده افزودنی و نیز زمان عمل آوری وابسته بود. بهترین عملکرد بهسازی در مقادیر پایین نانو رس مشاهده شد و با افزایش مقدار نانو رس، بازده بهسازی کاهش یافت. برخلاف سیمان، فرآیند تثبیت با نانو رس نسبتا سریع بود و با تبخیر آب درون خاک، تکمیل شد. علاوه بر این، در این تحقیق با عکس برداری میکروسکوپی از نمونه های بهسازی شده و بهسازی نشده، رفتار خاک از دیدگاه میکرومکانیک نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.