بررسی عملکرد نانو سیلیس بر تثبیت بیولوژیکی دو نوع خاک ماسه ای (بد دانه بندی شده و سیلت دار)

خاک نقش مهمی در ساختار هر سازه ای دارد و با گذشت زمان نیاز به بهسازی خاک های ضعیف از بدیهی ترین قسمت های پروژه های عمرانی می باشد. در این مطالعه برای بهسازی خاک ماسه ای از ترکیب نانوسیلیس و روش رسوب میکروبی کلسیم کربنات، که یک روش بهسازی پایدار و دوستدار محیط زیست است، استفاده شد. در این روش، اوره موجود در محیط به وسیله باکتری اسپوروسارسینا یوریا (Sporosarcina ureae) هیدرولیز شده و به وسیله شبکه ای از واکنش های بیوشیمیایی رسوب کلسیم کربنات شکل می شود و این باعث افزایش مقاومت خاک می گردد. عوامل مورد بررسی در این مطالعه، شامل غلظت مواد واکنش دهنده، زمان عمل آوری، تغییرات درصد سیلت بر رفتار خاک ماسه ای و احتمال سازگاری باکتری با نانو سیلیس بودند. در این مطالعه نتایج آزمایش ها نشان داد، پارامترهای مقاومت برشی خاک توسط تاثیر توامان باکتری و نانو سیلیس بهبود یافته است و در حضور نانوسیلیس میزان مقاومت برشی خاک ماسه ای بهسازی شده بیولوژیکی تا 5/4 برابر افزایش پیدا کرد. میزان چسبندگی در خاک ماسه ای از 1/0 به kPa186 و زاویه اصطکاک خاک به حدود 6/35 درجه رسید، که در مقایسه با ماسه سست بهسازی نشده، زاویه اصطحکاک داخلی افزایش حدود 12% را نشان می دهد. در نمونه های ماسه سیلتی، بیشینه مقاومت نیز افزایش یافت. در نمونه خاک با 30% سیلت، حداکثر مقاومت برشی در تنش kPa50 با مقدار افزایش تا 81% مشاهده شد، همچنین حداکثر افزایش مقاومت برشی در تمامی تنش ها برای نمونه حاوی 30% سیلیت رخ داد. در ضمن عمده تاثیر بر روی زاویه اصطکاک داخلی در نمونه 30% سیلت پس از روز 14 عمل آوری به دست آمد.