تحلیل آزمایشگاهی تاثیر افزودن نانو مواد مونت‌موریلونیت بر افزایش مقاومت سطوح شیروانی سد خاکی و زمان تخریب سازه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم آب. دانشکده کشاورزی. دانشگاه فردوسی. مشهد. ایران

2 گروه عاوم آب. دانشکده کشاورزی. دانشگاه فردوسی. مشهد. ایران

چکیده

سازه‏های خاکی نظیر کانال‏های انتقال آب و سدهای خاکی، علی‏رغم مزایایی که دارند در زمره‏ی سازه‏های پرخطر محسوب می‎شوند. این سازه‏ها در برابر عوامل طبیعی نظیر سیلاب، معمولا با خسارات جبران ناپذیر فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی مواجه می‏شوند. در این بین مهندسین طراح از دیرباز در پی تدابیری بوده‏اند تا ضمن افزایش مقاومت برشی مصالح خاکی، از تخریب سازه‏های خاکی نیز جلوگیری به عمل بیاورند. یکی از راهکارهای افزایش مقاومت خاک، افزودن موادی ترکیبی به خاک، با مقاومت برشی بالا می‏باشد. تا کنون موادی نظیر بنتونیت، مواد پلیمری و شیمیایی، الیاف گیاهی و ... مورد استفاده و آزمایش قرار گرفته‏اند. در پژوهش حاضر تلاش شده است تا با بکارگیری مواد نانوی موسوم به مونت موریلونیت، ضمن ترکیب علم میان رشته‏ای نانو با علم ژئوتکنیک، اثرات این مواد بر خصوصیات خاک نیز مورد بررسی قرارگیرد. به این منظور مواد نانو در 5 سطح ترکیبی با خاک مورد استفاده در سد خاکی مخلوط شده و شاهد افزایش حدود 70 درصدی مقاومت برشی خاک به ازای افزودن 5 درصد نانو ذرات به خاک هستیم. در ادامه‏ی آزمایشات باقی خصوصیات خاک از منظر علم ژئوتکنیک نیز مورد بررسی قرار گرفته است که در قسمت نتیجه‏گیری و بحث به طور مفصل به تحلیل نتایج پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental analysis of the effect of adding montmorillonite nanomaterials on the increase of inclined surfaces Earth Dam and Time of destruction

نویسندگان [English]

  • Bijan Ghahraman 1
  • Ismaeil Kahkesh 2
  • Kazem Esmaeili 2
1 Water Engineering Department. agriculture Faculty. Ferdowsi University. Mashhad. Iran Republic Islaimc .of
2 Water Engineering Department. Agriculture Faculty. Ferdowsi University. Mashhad. Iran
چکیده [English]

Soil structures such as water channels and earth dams, in spite of their advantages, are considered as high risk structures. These structures are often faced with irreparable cultural, social and economic losses against natural factors such as floods. In the meantime, design engineers have long been seeking measures to prevent the destruction of earth structures, while increasing the shear strength of earth's materials. One of the ways to increase soil resistance is to add mixed materials to the soil with high shear strength. So far, materials such as Bentonite, polymeric and chemical materials, vegetable fibers, etc. have been used and tested. In the present study, it has been attempted to study the effects of these materials on soil properties through the use of nano-materials called Montmorillonite, combining interdisciplinary nano science with geotechnical science. For this purpose, nano materials are mixed in five levels with the soil used in the earth's dam, and it shows an increase of about 70% of the shear strength of the soil for adding 5% nano particles to the soil. In the rest of the experiments, the remaining soil properties from the perspective of geotechnical science have also been studied, which is discussed in detail in the conclusion and discussion of the results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • geotechnic
  • nano technology
  • Shear strength of the soil
  • embankment
  • over flow