بررسی اثرنانوذرات بر فرآیند خودترمیمی خاک های رسی

بررسی اثرنانوذرات بر فرآیند خودترمیمی خاک های رسی

موسسه آموزش عالی صنعتی مازندران
پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته عمران-خاک وپی
موضوع:
بررسی اثرنانوذرات بر فرایند خودترمیمی خاک های رسی
استاد راهنما:
دکتر عسکر جانعلیزاده
استاد مشاور:
مهندس فرزاد فرخ زاد
نام دانشجو:
مینا محمدی
شهریور ۱۳۹۳
سپاسگزاری
با تشکر و قدردانی فراوان از جناب آقای دکتر عسکر جانعلیزاده به خاطر راهنمایی های دلسوزانه ایشان در طول این پژوهش و نیز سپاسگزاری از استاد مشاور جناب آقای مهندس فرزاد فرخ زاد به خاطر زحمات و همراهیشان.
تقدیم به:
به مادر عزیز و بزرگوارم به پاس یک عمر فداکاری.
چکیده
لایه های رسی متراکم به عنوان یکی از متداول ترین لایه های نفوذناپذیر در اکثرسازه های ژئوتکنیکی مانند سدهای خاکی و مراکز دفن زباله های شهری و رادیواکتیو کاربرد دارند. به دلیل خصوصیات ژئوتکنیکی خاص، این لایه ها در طول عمر خود به وسیله ترک خوردگی دچار آسیب می گردند این ترک ها باعث افزایش نفوذپذیری لایه و کاهش کارایی آن می گردد.
با توجه به لزوم آگاهی و شناخت عوامل موثر بر پایداری سازه های ژئوتکنیکی ساخته شده با این لایه ها در این پژوهش سعی شده است تا با بهره گرفتن از خاصیت خودترمیمی خاک های رسی گامی در جهت بهبود عملکرد خاک ها در شرایط مختلف برداشته شود.
در تحقیق حاضر با انجام آزمایشات متعدد نشان داده شده است که می توان با افزایش مقاومت خاک های رسی، سرعت ترمیم ترک را بیشتر کرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزودن نانو رس مونتموریلونیت به خاک باعث افزایش مقاومت نهایی آن می شود؛ گذشت زمان تاثیر این افزایش مقاومت را در روند ترمیم ترک ایجاد شده توسط دستگاه در نمونه ها کاملا آشکار می کند.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول-کلیات
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- اهداف پژوهش ۳
۱-۳- ساختار پژوهش ۳
فصل دوم-پیشینه تحقیق
۲-۱- مقدمه ۶
۲-۲- تاریخچه نانوفناوری ۶
۲-۳- دلایل استفاده از فناوری نانو ۷
۲-۴- نانو فناوری و مهندسی ژئوتکنیک ۹
۲-۵-بررسی های انجام گرفته در مورد پدیده خود ترمیمی ۱۳
۲-۶-جمع بندی ۱۸
فصل سوم- ویژگی های خاک های رسی
۳-۱- مقدمه ۲۱
۳-۲- کانی های رسی و طبقه بندی آنها ۲۱
۳-۳- تورم و انقباض در خاک های رسی ۲۳
۳-۴- واگرایی خاک های رسی ۲۴
۳-۵- ماهیت ترک خوردگی ۲۵
۳-۵-۱- تقسیم بندی ترک ها بر اساس ماهیت ترک ۲۶
۳-۵-۲- تقسیم بندی ترک ها براساس عامل اصلی خرابی ۲۷
۳-۵-۳- جلوگیری از ترک خوردگی ۲۹
۳-۶- روش های مواجه با خاک های واگرا ۳۰
۳-۶-۱-روش های طراحی و اجرای مناسب ۳۱
۳-۷- ویژگی های مونتموریلونیت(بنتونیت) ۳۲
۳-۸-فرایند خودترمیمی ۳۳
۳-۹- جمع بندی ۳۴
فصل چهارم- روش تحقیق
۴-۱-مقدمه ۳۷
۴-۲- مواد مصرفی ۳۷
۴-۲-۱-خاک رسی ۳۷
۴-۲-۲-نانو رس مونتموریلونیت اصلاح نشده ۳۸
۴-۳- تعیین حد خمیری و حد روانی ۳۸
۴-۴- تعیین درصد واگرایی ۴۰
۴-۴-۱-آزمایش کرامب ۴۰
۴-۴-۲-آزمایش هیدرومتری مضاعف ۴۱
۴-۵- آماده سازی مقاومت فشاری تک محوری ۴۲
۴-۶-جمع بندی ۴۴
فصل پنجم- بیان نتایج و تفسیر داده های آزمایشگاهی
۵-۱- مقدمه ۴۶
۵-۲- آزمایش کرامب ۴۷
۵-۳- آزمایش هیدرومتری مضاعف ۴۷
۵-۴- آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده ۴۸
۵-۵- صحت آزمایشات انجام گرفته ۷۵
۵-۶- تعیین درصد بهینه نانو رس مونتموریلونیت اصلاح نشده ۷۶
فصل ششم- نتیجه گیری و پیشنهادات
۶-۱- نتیجه گیری ۷۹
۶-۲- پیشنهادات ۸۲
منابع ۱۰۶
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل ۳-۱- کانی رس ۲۱
شکل ۳-۲- (a) چهار وجهی سیلیکا، (b) ورق های سیلیکا، (c) هشت وجهی تک آلومینیوم،
(d) ورق های آلومینیوم ۲۲
شکل۳-۳- ساختمان کائولینیت،ایلیت و مونتموریلونیت ۲۳
شکل۳-۴- نمونه های مختلف ترک ایجاد شده در اثر از دست دادن رطوبت ۲۶

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *