تاثیر pH سیال حفره‌ای بر شاخص رمبندگی خاک‌های لایه‌ای ماسه کربنات‌دار و رسی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: تاثیر pH سیال حفره‌ای بر شاخص رمبندگی خاک‌های لایه‌ای ماسه کربنات‌دار و رسی

ارائه دهنده: Provider: فاطمه فریدی - مهندسی عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر وحیدرضا اوحدی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محمد ملکی- دکتر عباس قدیمی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 11 - 1403/4/18

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 44 دانشکده مهندسی

چکیده: Abstract: در مهندسی ژئوتکنیک، گروهی از خاک‌ها وجود دارند که دارای رفتارهای ویژه‌ای هستند و احداث سازه‌ها و ساختمان‌ها بر روی آن‌ها ممکن است منجر به بروز مشکلاتی در طول عمر مفید سازه شود. این خاک‌ها به عنوان "خاک‌های مسئله‌دار" شناخته شده‌اند. خاک‌های رمبنده یکی از انواع خاک‌های مسئله‌دار است. این خاک‌ها در شرایط غیراشباع، مقاومت ظاهری قابل‌توجهی دارند؛ به این معنی که در ابتدا، به نظر می‌رسد که بسیار پایدار هستند. اما در صورت تراوش آب در آن‌ها و یا اشباع شدن، ناگهان حجم آنها کاهش یافته و نشست زیادی را تجربه می‌کنند. این نشست می‌تواند به طور قابل‌توجهی به سازه‌ها و تاسیسات آسیب برساند. در سال‌های اخیر، پدیده رمبندگی خاک در مناطق مختلف جهان مشاهده شده و گزارش‌هایی از خسارات قابل‌توجه آن به سازه‌ها ارائه شده است. به دلیل این خسارات، اهمیت بررسی این موضوع روز به روز بیشتر می‌شود. با توجه به اینکه ایران در یک منطقه گرم و خشک قرار دارد و بخش گسترده‌ای از آن توسط خاک‌های سطحی بادرفتی پوشیده شده است، شناسایی و مطالعه خاک‌های رمبنده بسیار مهم است. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر pH سیال حفره‌ای بر شاخص رمبندگی در خاک‌های لایه‌ای ماسه کربنات‌دار و رسی است. ارزیابی شاخص رمبندگی در نمونه‌ها با توجه به استاندارد ASTM D5333-03 و با استفاده از دستگاه ادومتری انجام شد. در این راستا از خاک ماسه‌ای سیلیسی آزمایشگاهی با دانه‌بندی مشخص، دارای ضریب یکنواختی 3 و ضریب انحنای 75/0، رس کائولینیت با نام تجاری سوپر زُنوز تبریز و همچنین کربنات کلسیم با فرمول شیمیایی CaCO3 برای آماده کردن نمونه‌ها در سه سیستم یک لایه، دو لایه و سه لایه در حلقه‌های تحکیم به ارتفاع سه سانتی‌متر و قطر پنج سانتی‌متر در آزمایش ادومتری استفاده شده‌است. براین‌اساس در پژوهش آزمایشگاهی با در نظر گرفتن چینش‌های مختلف لایه‌های رسی و ماسه‌‌ای کربنات‌دار، در هر مرحله از ساخت نمونه، خاک با وزن مخصوص 5/1 گرم بر سانتی‌مترمکعب در رینگ دستگاه ادومتر به صورت لایه به لایه متراکم شده‌است و سپس برای ارزیابی بیش‌ترین شاخص رمبندگی، نمونه‌ها پس از گذشت مدت زمان 24 ساعت از آون خارج شده و در دستگاه ادومتری بارگذاری و سپس در تنش 200 کیلوپاسکال با سه سیال حفره‌ای آب مقطر، اسید هیدروکلریدریک 1/0 مولار و 0/1 مولار اشباع شده‌است. با انجام تعداد زیادی آزمایش در حلقه‌های آزمایش ادومتری مشخص شد خاک ماسه‌ای به تنهایی شاخص رمبندگی قابل‌ملاحظه‌ای ندارد اما با حضور لایه رس و افزودن نمک کربنات به ماسه و همچنین تغییر pH سیال حفره‌ای شاخص رمبندگی افزایش می‌یابد، به‌گونه‌ای که شاخص رمبندگی ماسه‌ی یک لایه اشباع شده با آب مقطر و اسید هیدروکلریدریک 1/0 مولار در حالت عادی به ترتیب برابر 15/1 و 93/1 درصد به مقادیری برابر2/2 و 97/3 درصد در حالت وجود میان‌ لایه رسی افزایش پیدا کرده‌است و در نمونه‌ی اشباع شده با محلول 0/1 مولار هیدروکلریدریک اسید، از مقدار 03/3 به 87/5 درصد رسیده‌است. همچنین نتایج پژوهش حاضر بیان‌گر این است که به ازاي یک درصد مشخص افزودنی کربنات در لایه‌های ماسه‌ای، افزایش شاخص رمبندگی قابل مشاهده است. واژه‌های کلیدی: سیال حفره‌ای، شاخص رمبندگی، خاک‌های لایه‌ای، ماسه کربنات‌دار، رس