محمود رضا عبدی
-
ستون های ماسه ای/سنگی به دلیل اجرای ساده و کم هزینه بودن دارای کاربردهای متنوع در مهندس ژیوتکنیک می باشند. این روش باعث مسلح نمودن خاک به منظور افزایش ظرفیت باربری، کنترل نرخ نشست، کاهش نشست های نامتقارن و کل، پایداری سطوح شیبدار و مقاومت در برابر روانگرایی می شود. خاک های رسی نرم که در زمره خاک های مشکل ساز قرار می گیرند از ظرفیت باربری کم و پتانسل نشست بالایی برخوردار بوده و از این رو نیاز به بهسازی دارند. در مقاله حاضر تاثیر لایه ی سطحی ماسه ای به صورت مسلح و غیرمسلح همراه با و بدون تک و گروه ستون های ماسه ای بر رفتار ظرفیت باربری-نشست رس نرم بررسی شده است. بدین منظور رفتار نمونه های رس نرم، رس + لایه ی سطحی ماسه ای مسلح و غیرمسلح، رس + تک/گروه ستون های ماسه ای و رس + لایه ی سطحی ماسه ی مسلح/غیرمسلح + تک / گروه ستون های ماسه ای بررسی و نتایج در مقاله حاضر ارایه گردیده است. از ژیوگرید به عنوان عامل تسلیح لایه ی ماسه ای، از دستگاه سی. بی. آر. به منظور سیستم بارگذاری و از صفحه فلزی به قطر 5 سانتیمتر به عنوان سطح بارگذاری در آزمایش ها استفاده شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که بکارگیری لایه ی سطحی ماسه ی غیرمسلح و مسلح شده با یک لایه ی ژیوگرید در نسبت نشست 5% باعث افزایش ظرفیت باربری بین 4 تا 7 برابر نسبت به رس نرم به تنهایی گردیده و استفاده از تک یا گروه ستون های ماسه ای نیز بهبود ظرفیت باربری رس نرم را باعث گردیده است. بکارگیری لایه ی سطحی ماسه ی مسلح و غیرمسلح توام با تک یا گروه ستون های ماسه ای نیز ظرفیت های باربری را 7 تا 9 برابر نسبت به رس نرم افزایش داده که بهبود 700 تا 900 درصدی می باشد. با افزایش قطر ستون های ماسه ای ظرفیت باربری نهایی افزایش یافته به گونه ای که بکارگیری گروه ستون ماسه ای به قطر 8 سانتیمتر بیشترین تاثیر را بر رفتار ظرفیت باربری-نشست نمونه های رس + ستون های ماسه ای داشته است. همچنین نتایج گواه آن است که به کارگیری لایه ی ماسه ی سطحی به صورت مسلح یا غیرمسلح همراه با گروه ستون ماسه ای موثرتر از تک ستون ماسه ای هم حجم می باشد.
کلید واژگان: ظرفیت باربری, رس نرم, ستون ماسه ای, تسلیح, ژئوگریدIn current paper the effects of surface unreinforced / reinforced sand layers coupled with and without single and group sand columns on the bearing capacity – settlement behavior of soft clays has been investigated. In this regard behavior of soft clay, clay + unreinforced / reinforced sand layer, clay + single / group sand piles and clay + unreinforced / reinforced sand layer + single / group piles samples has been assessed. Geogrid was adopted as the reinforcement, a circular plate 5cm in diameter as the loading surface and C.B.R. apparatus as the loading system. Results show that employing unreinforced / reinforced sand layers at a settlement ratio of 5% improves bearing capacity by 4 t0 7 times the soft clay. Coupling the surface unreinforced / reinforced sand layers with single / group sand piles further increases the bearing capacity by 7 to 9 times that of soft clay.
Keywords: Bearing capacity, soft clay, sand column, reinforcement, geogrid -
مقاومت کششی خاک در سازه های مختلف ژیوتکنیکی از جمله سدهای خاکی، بستر راه ها، بستر فرودگاه ها، مکان های دفن زباله و خاکریز پشت دیوارهای حایل دارای اهمیت است. برای بررسی رفتار کششی خاک ها آزمایش های مختلفی وجود دارد که هرکدام نقاط قوت و ضعف خود را دارند. یکی از روش هایی که می توان مقاومت کششی خاک را به صورت مستقیم و مشابه با شرایط واقعی خاک به دست آورد، دستگاه استوانه توخالی کششی است که به ندرت در زمینه بررسی مقاومت کششی مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق یک دستگاه استوانه توخالی با قابلیت اندازه گیری خصوصیات کششی خاک طراحی، ساخت و راه اندازی شد. این دستگاه قادر است تنش کششی را به طور یکنواخت به کل توده خاک اعمال نماید به طوری که تمرکز تنش در هیچ نقطه ای از نمونه رخ ندهد. پس از طراحی، ساخت قطعات و راه اندازی دستگاه، جهت بررسی نحوه عملکرد دستگاه آزمایش های صحت سنجی انجام پذیرفت. نتایج آزمایش تکرارپذیری نشان از عملکرد دقیق و مطلوب دستگاه دارد. همچنین در این تحقیق، اثر شاخص خمیری خاک رسی (کایولینیت) بر رفتار کششی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. شاخص خمیری خاک ها 10 و 24 درصد انتخاب گردید. نتایج نشان می دهد که برای خاک های رسی با یک منشاء مشخص، با افزایش شاخص خمیری، مقاومت کششی افزایش و کرنش گسیختگی کششی کاهش پیدا می کند.کلید واژگان: آزمایش استوانه توخالی کششی, مقاومت کششی, خاک رسی, شاخص خمیریSoil tensile strength is important in different geotechnical structures such as earth dams, roads, airports, landfills, and retaining walls. There are several experiments to study the tensile behavior of soils with different advantages and disadvantages. One of the methods used to investigate soil tensile behavior is tensile hollow cylinder apparatus, which has seldom been used. In this research, a hollow cylindrical device to measure the tensile properties of soil was built and operated. This device can apply tensile stress evenly to the entire soil sample so that stress concentration does not occur at any point in the sample. After designing, manufacturing, and assembling the apparatus, validation tests were performed to ensure the device was operating well. The results of the repeatability tests show the accurate performance of the device. Also, in this study, the effect of plasticity index (PI) on the tensile behavior of kaolinite clay was investigated. Clayey soils with plasticity indices of 10 and 24% were selected. The results show that for clays with a similar mineral, the tensile strength increases and the tensile failure strain decreases with increasing the plasticity index.Keywords: Tensile hollow cylinder test, Tensile Strength, clay, plasticity index
-
هدف پژوهش، بررسی امکان ترمیم و پایدارسازی خاک های رسی از طریق کاربرد مواد افزودنی طبیعی می باشد. نوع هدف کاربردی و روش انجام آزمایشگاهی است. سه نوع افزودنی شامل خاکستر پوسته برنج، نانوکیتین و آهک با درصدهای وزنی متفاوت به خاک رس اولیه اضافه شده و جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایشات محوری، فشاری و چسبندگی انجام شد و نتیجه گیری نهایی با میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی و طیف سنج براش اشعه ایکس انجام گردید. نتایج نشان داد افزودن درصدهای مختلف دو ماده نانوکیتین و خاکستر پوسته برنج، کاهش های به مراتب بیشتری در شاخص خمیری حاصل می کند و باعث بهبود مطلوب تر میزان شاخص خمیری و خصوصیات خمیری خاک های مشکل آفرین خواهد شد. همچنین تمامی ترکیبات و درصدهای مختلف وزنی سه ماده آهک، نانوکیتین و خاکستر پوسته برنج، منجر به افزایش مطلوب مقاومت فشاری نمونه خاک اولیه مورد آزمایش شده اند. در زمان افزودن 6 درصد آهک به نمونه خاک اولیه، مقاومت فشاری به نحو مطلوب و موثری افزایش پیدا کرده و در مقایسه با نتایج مقاومت نمونه خاک اولیه، افزایش هایی، به ترتیب، برابر 72، 118، 132 و 154 درصد در زمان های عمل آوری 7، 28، 42 و 90 روزه، در مقاومت نمونه ها حاصل گردیده که این افزایش، مطلوب و قابل توجه بوده است. در تمام نمونه ها، در تمام دوره های عمل آوری، چسبندگی نسبت به نمونه خاک اولیه، روندی صعودی داشته است. در نهایت، می توان عنوان نمود که اضافه شدن خاکستر پوسته برنج و نانوکیتین و آهک سبب افزایش مقاومت و پایداری خاک رس گردیده و نیازی به مواد شیمیایی و صنعتی نیست.
کلید واژگان: ترمیم و پایدارسازی خاک, بهسازی محیط, خاک رس, افزودنی طبیعیThe aim of this research is to investigate the possibility of repairing and stabilizing clay soils through the use of natural additives. The type of purpose is practical and the method of laboratory performance. Three types of additives including rice husk ash, nanokitin and lime with different weight percentages were added to the primary clay and examined separately. Axial, compressive and adhesion tests were performed and the final results were performed with peripheral scanning electron microscope and X-ray spectroscopy. The results showed that adding different percentages of nanocytin and rice husk ash resulted in much lower reductions in the dough index and improved the dough index and dough characteristics of the problem soils. Also, all the different compounds and different weight percentages of the three substances lime, nanocitin and rice husk ash, have led to a favorable increase in compressive strength of the sample of the first tested soil. When 6% of lime is added to the initial soil sample, the compressive strength increases optimally and effectively, and compared to the results of the initial soil resistance, the increases are 72, 118, 132 and 154%, respectively, during the operation. 7, 28, 42 and 90 day yields were obtained in the resistance of the samples and this increase was desirable and significant. In all specimens, in all periods of processing, adhesion to the primordial soil sample has been on the rise.
Keywords: Soil repair, stabilization, Environmental improvement, Clay, natural additive -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال چهل و نهم شماره 3 (پیاپی 96، پاییز 1398)، صص 97 -106در این تحقیق به منظور کاهش پتانسیل نشست و افزایش ظرفیت باربری رس نرم، تاثیر لایه درشت دانه سطحی تثبیت نشده، تثبیت شده و تسلیح شده با ژئوسنتتیک ها مورد بررسی قرار گرفته است. از ماسه به عنوان لایه درشت دانه، سیمان به عنوان تثبیت کننده و ژئوگرید و ژئوتکستایل با موقعیت های قرارگیری مختلف به عنوان عوامل تسلیح لایه درشت دانه سطحی استفاده شده است. آزمایش ها با به کارگیری پی دایره ای شکل به قطر 50 میلی متر و با استفاده از سیستم بارگذاری CBR تحت بار استاتیکی تا حداکثر نشست معادل 50 درصد قطر پی انجام گردیده است. لایه ماسه با مقادیر 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد سیمان تثبیت و محل قرارگیری ژئوسنتتیک ها در وسط لایه ماسه و مرز دو لایه رس و ماسه بوده است. نتایج نشان داده که به کارگیری لایه ماسه ای به صورت تثبیت نشده و تثبیت شده موجب افزایش ظرفیت باربری بستر رسی نرم شده و با افزایش درصد سیمان، ظرفیت باربری خاک افزایش چشم گیری یافته و مکانیزم گسیختگی نیز از حالت گسیختگی برشی سوراخ کننده برای نمونه های تثبیت نشده، به گسیختگی برشی کلی برای نمونه های تثبیت شده تغییر یافته است. با تسلیح ماسه با ژئوسنتتیک ها، ظرفیت باربری بستر رسی افزایش و پتانسیل نشست آن کاهش یافته است. برخلاف نمونه های تثبیت شده در نمونه های مسلح به دلیل مقاومت کششی ژئوگرید و ژئوتکستایل، ظرفیت باربری پس از رسیدن به مقدار حداکثر، کاهش نیافته و روند افزایش با شیب ملایم تری ادامه یافته است.کلید واژگان: رس نرم, ماسه, تثبیت, سیمان, ژئوگرید, ژئوتکستایلJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:49 Issue: 3, 2019, PP 97 -106Natural soft clay soils due to the lack of sufficient bearing capacity and the high deformation potential require to be improved using either chemical stabilization methods or physical methods such as soil reinforcement or pre- compression. The method used is greatly influenced by technical and the economic considerations as well as the physical characteristics required (Abdi and Zandieh, 2014). Chemical stabilization generally results in increasing the strength and the bearing capacity and reduces the swelling- shrinkage potential of the clayey soil. On the other hand from ancient times humans have used natural fibers to alleviate the weakness of soil in resisting tensile stresses (Abu-Farsakh et al., 2008). Now-a-days due to the technical progress made synthetic materials such as geo-synthetics are used for soil improvement. Use of geo-synthetics such as geogrids and geotextiles have grown rapidly in the construction of soil structures such as embankment dams for reducing the volume of materials needed as well as drainage purposes, increasing bearing capacity in foundation engineering, etc (Alawaji, 2001). These materials are easy to use and environmentally friendly. Coarse grained materials are also employed in construction of reinforced soil structures due to high drainage and shear strength characteristics as well as volume stability due to moisture variations and time (Alawaji, 2001).Keywords: Soft clays, Sand, Stabilization, Cement, Geogrid, Geotextiles
-
اندرکنش ژئوسنتتیک خاک با وجود پژوهش های گسترده ی انجام شده به دلیل پیچیدگی مکانیزم ها هنوز کاملا مشخص نیست. در پژوهش حاضر، با انجام آزمایش بیرون کشش با ابعاد $100\t i m e s {60} \t i m e s {60} $ سانتی متر، تاثیر دانه بندی و اندازه ی ذرات در ضخامت باند برشی در نمونه های ماسه یی و شنی مسلح شده با ژئوگرید H D P E مطالعه شده است. بدین منظور در یک وجه جعبه ی بیرون کشش از پلکسی گلاس جهت امکان عکسبرداری حین بارگذاری استفاده شده است. در هر مرحله از بارگذاری، از توده ی تغییرشکل یافته ی خاک در برگیرنده ی ژئوگرید، عکس های دیجیتال تهیه و تصاویری جهت بررسی نحوه ی جابه جایی ذرات پردازش شده است. آزمایش ها تحت سربارهای 25، 50 و 100 کیلوپاسکال انجام شده اند. نتایج آزمایش ها نشان داده است که جابه جایی دانه ها در اطراف المان های عرضی ژئوگرید چرخشی بوده و با افزایش اندازه ی ذرات، ضخامت باند برشی افزایش یافته است. همچنین در خاک در مجاورت سطوح فوقانی و تحتانی ژئوگرید گسترش یافته و مقاومت بخش بیشتری از خاک را بسیج کرده است.
کلید واژگان: بیرون کشش, برش مستقیم, باند برشی, ژئوگریدThe behavior of reinforced soil structures is largely governedby interaction mechanisms that develop betweenthe reinforcement inclusions, ll material. Because ofthe variety of inuential factors, the complex interactionmechanisms between soil,reinforcements are still farfrom clear. Di erent experimental methods, includingdirect shear,pullout tests, have been used to identifyand improve the understanding of soil-reinforcementinteraction. In the current research, pullout tests wereused to evaluate soil-geogrid interaction through relativesoil-reinforcement movements during pulling out of thereinforcement. In this regard, large-scale pullout tests(i.e., 100 x 60 x 60 cm) were carried out on samples reinforcedwith an HDPE geogrid, while digital images ofdeformed soil in close vicinity of the geogrid were capturedand image processing was applied using particleimage velocimetry (PIV) methods. Employing GeoPIVprogram, successive pairs of photographs were comparedto determine the incremental values of displacementsand strains at soil-reinforcement contact surfaces duringpullout test. Samples were subjected to normal pressuresof 25, 50,100 kPa. Two sandy,gravelysoils of di erent particle sizes were used in the studyfor the preparation of samples to assess the inuence ofgrain size on soil-geogrid interactions,the relativedisplacements. According to Uni ed Soil Classi cationSystem (USCS), sandy soils were classi ed as SP andSW,the gravely soil as GP. Results of the investigationshowed that soil particles in close vicinity oftransvers ribs are displaced in a circular manner, andthe thickness of the shear band around the geogrid increaseswith the increase in grain size. Punching shearfailure mechanism was found in SP soil, while generalshear failure mode was observed in SW,GP soilsduring pulling out of the reinforcement. Also, with theincrease in grain size, asymmetrical shapes of shear bandchange to symmetrical shapes.
Keywords: P I V, Pullout, Geogrid, PIV, Shear Band, Grainsize -
کی از روش های افزایش مقاومت خاک ها در برابر گسیختگی، تسلیح خاک است. اندرکنش خاک و ژئوسنتتیک ها اهمیت به سزایی داشته و تحت تاثیر اصطکاک و چسبندگی سطح تماس آن ها قرار می گیرد. دانه بندی خاک، زبری سطح تماس و دانسیته ژئوتکستایل از جمله عوامل موثر بر اندرکنش خاک-ژئوتکستایل ها هستند. در این تحقیق برای بررسی موارد مذکور از آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس استفاده شده است که دو نمونه ماسه خوب و بد دانه بندی شده با دانسیته نسبی %80، دو نوع ماسه بددانه بندی شده تک سایز برای افزایش زبری سطح تماس از طریق چسبانیدن به سطح ژئوتکستایل، دو نوع ژئوتکستایل با مقاومت های کششی و وزن واحد سطح متفاوت، تنش های قائم 5/12، 25 و 50 کیلوپاسکال و نرخ برش min/mm 1 استفاده شده است. نتایج نشان داده که با افزایش زبری مقاومت برشی سطح تماس خاک-ژئوتکستایل افزایش می یابد و بسیج شدن مقاومت کششی ژئوتکستایل به دانه بندی خاک در سطح تماس بستگی دارد، به طوری که هر چه ذرات چسبانیده شده به ژئوتکستایل ها درشت تر از ذرات خاک نمونه باشد، اندرکنش بهتری به دست می آید.کلید واژگان: ژئوسنتتیک, ژئوتکستایل, برش مستقیم, اندرکنش, زبری, دانه بندی خاکOne of the methods of increasing soil resistance against failure is soil reinforcement using geosynthetics. Soil-geosynthetic interactions are of great importance and are affected by friction and adhesion at their interface. Soil gradation, contact surface roughness and geotextile density are among the factors affecting soil-geotextiles interaction this study, to investigate the effects of these factors, large-scale direct shear tests have been conducted using a well and a poorly graded sand at a relative density of 80% reinforced with two geotextiles having different tensile strengths and mass per unit area. Samples were subjected to normal pressures of 12.5, 25 and 50kPa and sheared at a rate of 1 mm/min. Geotextile surface roughness was achieved by gluing two different single sized sand particles. Results show that increasing geotextile surface roughness increases shear strength at soil-geotextile interface. Geotextile tensile strength mobilization is shown to depend on soil grain size at the interface. The coarser and more angular the soil particles, the more effective the soil-reinforcement interactions. Geotextile tensile strength and its mass per unit area are shown to less important factors.Keywords: Geosynthetic, Geotextile, Direct shear, Interaction, Roughness, Soil gradation.
-
در پژوهش حاضر، با اختلاط الیاف پلی پروپیلن و آهک با کائولینیت و انجام آزمایش تورم توسط دستگاه تحکیم، تغییرات تورم و فشار مخلوط ها بررسی شده است. نمونه های رس با 0٫05، 0٫10 و 0٫20 درصد الیاف و 1، 3 و 5 درصد آهک به صورت مجزا و به طور هم زمان مخلوط و سپس یک سری از آنها در آب خالص و سری دیگر با محلول $\r m10000\،p p m$ سولفات سدیم اشباع شده اند. نتایج نشان می دهد که افزودن الیاف و آهک به طور قابل ملاحظه یی باعث کاهش تورم نمونه ها می شود. افزودن آهک تا 3\٪، بیشترین تاثیر را در کاهش تورم داشته و مقدار الیاف بهینه ی نمونه ها 0٫10\٪ تعیین شده است. لذا آهک، افزودنی موثرتری نسبت به الیاف به منظور کنترل و کاهش تورم است، که بیان گر تاثیرگذاری بیشتر عوامل شیمیایی در مقایسه با عوامل فیزیکی است. همچنین افزودن آهک به خاک رس در حضور سولفات سدیم، به طور قابل ملاحظه یی باعث افزایش میزان و فشار ناشی از تورم شده است.
کلید واژگان: تورم, تثبیت, کائولنیت, پلی پروپیلن, سولفات سدیمIn the current research the effects of random polypropylene fibers and lime addition on swelling behavior and expansive pressures of kaolinite using odometer were investigated. Samples were prepared using optimum moisture contents and maximum dry densities determined by conducting standard Proctor compaction tests. Clay samples were mixed with 0.05, 0.1 and 0.2% fibers and stabilized with 1, 3 and 5 % lime as dry weight of soil. After preparation and setting up samples in odometer, they were inundated with water or 10000-ppm sodium sulphate solution. Results showed that lime addition reduces maximum dry density and increases optimum moisture content of samples whereas fiber addition does not affect these characteristics significantly. Fiber and particularly lime addition substantially reduced swelling potentials and pressures. Optimum lime and fiber percentages determined in this research were 3 and 0.1%, respectively, and the lime showed a much more effective additive than polypropylene fibers in reducing swelling and the associated pressures. This indicates that chemical compounds formed because of lime _ clay reactions are more effective in reducing swelling potential than the physical interactions between polypropylene fibers and clay particles. Inundation of lime-stabilized kaolinite samples with sodium sulphate solution as compared to those samples saturated with water significantly increased swelling potential and pressure. Calcium silicate hydrate (CSH) and calcium aluminate hydrate (CAH) compounds formed as a result of dissolution of $SiO_2$ and $Al_2O_3$ from clay particle structure in the environment with a high pH of 12.3 binds clay particles together, reduces their affinity for water absorption and thus swelling. The presence of sodium sulphate results in the formation of ettringite with a substantial potential for water absorption in lime-stabilized kaolinite samples, thus promoting swelling. Ettringite forms in environments with high pH and active sulphates.
Keywords: K?A?O?L?I?N?I?T?E, L?I?M?E, P?O?L?Y?P?R?O?P?Y?L?E?N?E F?I?B?E?R, S?W?E?L?L?I?N?G, S?O?D?I?U?M S?U?L?P?H?A?T?E -
زمینه و هدفآلودگی خاک های محوطه پالایشگاه ها و پمپ بنزینها در اثر تماس با بنزین به یکی از مشکلات مهم زیست محیطی تبدیل شدهاست. خطرات ناشی از نشت بنزین به درون خاک و انتقال آن به منابع آب های زیر زمینی بیشتر ناشی از وجود ترکیبات BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، زایلن) می باشد، چراکه میزان سمیت و فراریت این ترکیبات بالا بوده و به میزان قابل توجهی در سوخت بنزین معمولی یافت میشوند.روش بررسیدر این تحقیق فرآیند حذف آلاینده های BTEX از خاک های آلوده به بنزین با استفاده از روش استخراج بخارات آلاینده ها (SVE) مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه خاک طبیعی غیر آلوده پس از آلوده شدن با بنزین با استفاده از روش SVE مورد پاک سازی واقع شده است. آزمایش های فرآیند پاک سازی در سه بازه زمانی 4 ، 8 و 12 ساعت و در سه دمای متفاوت 20، 40 و 60 درجه سانتی گراد انجام گرفت.یافته هااین پژوهش نشان داد که کارایی روش SVE در حذف ترکیبات BTEX از خاک بسیار مناسب بوده و در مقیاس آزمایشگاهی به بیش از 99% می رسد. همچنین بر اساس نتایج آزمایش های صورت گرفته قابلیت حذف این ترکیبات با روش SVE رابطهای معکوس با نقطه جوش آن ها دارد. ضمنا بالا بردن دمای آزمایش ها باعث تسریع در فرآیند پاک سازی نمونه های خاک گردید. به طوری که افزایش دما از 20 درجه سانتی گراد به 40 درجه سانتی گراد و نیز از 40 درجه به 60 درجه سانتی گراد میزان بازدهی حذف ترکیبات BTEX را در مدت 12 ساعت به ترتیب 10% و 26% بیش تر نمود.نتیجه گیریدستاورد های حاصل از این پژوهش نشان می دهد که روش استخراج بخارات آلاینده ها جهت حذف ترکیبات آلی آروماتیک از خاک یک روش مناسب و کارا است که در صورت اجرای صحیح می توان به بازدهی بالایی در دفع این گونه آلاینده ها از خاک دست یافت.کلید واژگان: آلودگی خاک, بنزین, استخراج بخارات آلاینده ها, ترکیبات BTEX, دماBackground And ObjectiveIn recent years, production and use of petroleum products, such as gasoline, have been increasing. This increase is followed by numerous ecological consequences. Among them, the most important ecological effects of using gasoline is contamination of soils at refineries and gas stations. Hazards of gasoline leakage into the soil and its migration to groundwater could be attributed to the existence of BTEX compounds, which are the main constituents of gasoline with high toxicity and volatility values.MethodIn this study, the removal of BTEX contaminants from soil samples contaminated with gasoline has been investigated using Soil Vapor Extraction technique. The treatment tests were conducted at 3 time intervals of 4, 8 and 12 hours and 3 different temperatures of 20, 40 and 60°C.ResultsThe results of tests indicate the high suitability of SEV technique showung %99 removal efficiency for BTEX compounds from soil samples. Moreover, the results of the analysis present that the removal of contaminants an inverse relation with their boiling points in this techniques. Also, raising the temperature of the samples from 20°C to 40°C and from 40°C to 60°C during 12 hours increased the removal efficiencies of BTEX compounds by %10 and %26, respectively.ConclusionThe results of this study revealed that SVE technique for the removal of aromatic organic compound from soil is an efficient technique which can lead to high efficiency for the removal of such contaminats from soil, if implented properly.Keywords: Soil contamination, Gasoline, Soil Vapor Extraction (SVE), BTEX compounds, Temperature
-
روش های بهسازی خاک جهت بهبود پایداری و اطمینان از توان باربری مناسب تحت بارسازه ها مهم و ضروری بوده و می تواند در مقایسه با سایرروش ها در هزینه و زمان پروژه صرفه جوئی نماید. به منظور بهبود مشخصات فنی و رفتار خاک ها روش های مختلفی وجود دارد که یکی از آن ها تثبیت با آهک و دیگری تسلیح خاک با عناصر دارای مقاومت کششی بالا نظیر ژئوگریدها است. این روش ها به صورت مجزا توسط محققین متعددی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. در تحقیق حاضر تثبیت خاک با آهک و تسلیح با ژئوگرید به صورت همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های رسی با مقادیر 1، 3، 5 و 7 درصد آهک تثبیت و توسط دو آرایش مختلف ژئوگرید تسلیح و پس از عمل آوری به مدت 1، 7، 14 و 30 روز در دمای 35 درجه سانتیگراد تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفته اند. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزودن حداقل 3 درصد آهک باعث افزایش قابل ملاحظه در مقاومت فشاری و کاهش کرنش گسیختگی می گردد و تسلیح با ژئوگرید نمونه های تثبیت شده تاثیری بر خصوصیات مقاومت فشاری و شکل پذیری نمونه ها نداشته که به احتمال بسیار زیاد ناشی از ابعاد نسبتا کوچک ژئوگرید ها بود که در حین آزمایش مانع از به کشش افتادن آنها گردیده است.کلید واژگان: خاک رس, تثبیت خاک, تسلیح, آهک, ژئوگریدSoil improvement techniques are important and necessary to increase stability and bearing capacity of soils so that they can successfully sustain loads of the superstructures and lead to saving time and cost of projects. There are many methods of improving soil characteristics which includes lime stabilization and geosynthetic reinforcements. These methods have been widely investigated by many researchers separately. In the current research effects of lime addition and geogrid reinforcement concurrently on clay soil characteristics have been investigated. Clay samples with diameter and height of 50 and 100 mm, respectively have been stabilized with 1, 3, 5 and 7 percent lime and reinforced with two different geogrid arrangements and cured for 1, 7, 14 and 30 days at 35 degree centigrade before being subjected to unconfined compression tests. Results show that lime addition up to 3% significantly increases compressive strengths and reduces strains at failure and using geogrid as reinforcement for stabilized samples does not enhance these characteristics which are attributed to the small size of geogrids used.Keywords: Clay, Stabilization, Reinforcement, Lime, Geogrid
-
در این نوشتار، تاثیر سرباره ی تولیدی کارخانه ی ذوب آهن اصفهان در تورم، حدود اتربرگ و مقاومت فشاری کائولینیت و کائولینیت تثبیت شده با آهک تحت شرایط خشک و پس از تورم)اشباع شدن(مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مقادیر 1، 3 و 5 درصد آهک و 10، 15 و 20 درصد سرباره با کائولینیت مخلوط و پس از 1، 7، 28 و 90 روز عمل آوری تحت دمای 35 درجه ی سانتی گراد، نمونه ها مورد آزمایش قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که تورم، مقاومت فشاری و خصوصیات خمیری نمونه های تثبیت شده با آهک و سرباره به صورت هم زمان در مقایسه با نمونه های تثبیت نشده و تثبیت شده با آهک به مقدار چشم گیری بهبود یافته است. بهبود این خصوصیات در نمونه های تثبیت شده، به مقدار سرباره، آهک و مدت زمان عمل آوری بستگی دارد. میزان تورم و مقاومت نمونه های کائولینیت تثبیت نشده به ترتیب 4٫85٪ و 4٫8 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و نمونه های تثبیت شده با 5٪ آهک و 20٪ سرباره به ترتیب 0٫14٪ و 46٫58 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تعیین شده است، که بیان گر 3527٪ کاهش در تورم و 970٪ افزایش در مقاومت است.
کلید واژگان: کائولینیت, سرباره ی فولادسازی, آهک, تورم, مقاومت فشاری محدودنشده, حدود اتربرگRapid development and industrialization has produced large quantities of waste. Much of this waste does not have any effective use, and its disposal has become more difficult and expensive because of the increasingly stringent environmental regulations and the shortage of suitable nearby disposal sites. It has been observed that some of this waste has high potential and can be gainfully utilized in other industries. To use industrial waste will not only help in solving environmental pollution problems associated with its disposal but also help in the conservation of natural resources. Blast furnace slag and steel making slag is produced during the iron and steel making process. These materials are widely utilized in construction industries all over the world. Use of these by-products depends on their chemical composition and physical properties. Despite some industrial uses of blast furnace slag in Iran, it is still considered a by-product requiring storage. In this article, the effect of basic oxygen slag (BOS) on the swelling and shrinkage characteristics of clay soil has been investigated. Kaolinite samples have been treated with 1, 3 and 5% lime and 10, 15 and 20% BOS slag. Samples have been cured at $35^{circ}C$ for periods of 1, 7, 28 and 90 days, after which, they were subjected to swelling, unconfined compressive strength, and liquid limit, plastic limit and shrinkage limit tests. Results showed that the concurrent addition of lime and BOS slag to kaolinite, compared to lime treated kaolinite samples,significantly reduces their swelling potential. The unconfined compressive strength of lime/BOS slag treated kaolinite samples also showed a significant increase when compared to lime only treated samples. The amount of swelling reduction or the increase in unconfined compressive strength was found to be a function of the percentage of lime and BOS slag addition, as well as the curing period.
Keywords: Lime, Basic Oxygen Slag, Swelling, Compressive, Strength, Stabilized -
در این تحقیق آزمایش ها با استفاده از 3 نوع خاک درشتدانه و 4 نوع ژئوگرید با جنس یکسان و ابعاد چشمه های مختلف انجام گردیده است. آزمایش ها با استفاده از دستگاه برش مستقیم مقیاس بزرگ انجام شد و میزان افزایش مقاومت برشی نسبت به خاک غیرمسلح اندازه گیری شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که برای هر خاک با دانه بندی مشخص یک چشمه با اندازه بهینه وجود دارد. همچنین برای هر خاک در یک نسبت منافذ مشخص مقاومت برشی افزایش بیشتری نسبت به سایر نسبت منافذ داشته است. تغییرات ضریب اتصال در تمامی حالات بررسی شد و مقادیر حداکثر و حداقل این ضریب برای هر نمونه خاک به دست آمد که بیانگر قویترین و ضعیف-ترین پیوند خاک با ژئوگرید مربوطه است.
کلید واژگان: ژئوگرید, مقاومت برشی, ضریب اتصال, اندازه ذرات, خاک مسلحIn the current research, three coarse grained soils and four geo-grids of the same material but of different aperture size have been used. Experiments have been conducted using large direct shear box. Results have been employed to assess the effects of grain and aperture size on the shear strength of reinforced soils and comparing these results with the shear strength of unreinforced soils. The obtained results show that for a soil with a specific grain size distribution, there is a geo-grid with a specific aperture size which produces the maximum increase in shear strength. In addition, for each particular soil there is a specific aperture ratio that results in the highest shear strength. The maximum and the minimum interaction coefficients for all samples have been determined, which is an indication of the best and the worst soil–geogrid interaction.Keywords: Geo, Grid, Shear Strength, Interaction Coefficient, Dimension, Reinforced Soil -
آزمایش های برش مستقیم cm20×30×30 به منظور بررسی اندرکنش نمونه های رس- ژئوگرید، ماسه- ژئوگرید و رس- ماسه– ژئوگرید انجام شده است. کمبود اصطکاک کافی بین خاک رس و المان های مسلح کننده با استفاده از یک لایه ی نازک ماسه که صفحه ژئوگرید را در بر گرفته (Encapsulated geogrid- sand system) تامین گردیده است. در این روش، نیروی کششی بسیج شده در ژئوگرید به وسیله ی دانه های ماسه به خاک رس انتقال یافته و در نتیجه، پارامترهای مقاومتی خاک رس مسلح بهبود می یابد. نتایج تحقیق، نشان می دهد که فراهم نمودن یک لایه ی نازک ماسه در دو طرف مسلح کننده در بهبود مقاومت برشی خاک رس، بسیار مؤثر می باشد. همچنین محاسبات ضریب اتصال (Bond coefficient) نشان می دهند که مقاومت برشی نمونه های رس- ژئوگرید بیشتر از مقاومت برشی رس غیرمسلح بوده است. این افزایش مقاومت، ناشی از تاثیر چشمه های باز ژئوگرید بوده که مقداری مقاومت مقاوم (پاسیو) (Bearing resistance) در حین برش فراهم نموده است. برای تعیین سهم مقاومت مقاوم ناشی از اعضاء متقاطع عرضی ژئوگرید در کل مقاومت برش مستقیم، یک سری آزمایش با به کارگیری ژئوگرید با اعضاء متقاطع عرضی و یک سری با حذف اعضاء متقاطع عرضی نیز انجام گردیده است. نتایج به دست آمده، نشان می دهد که درصد مقاومت مقاوم فراهم شده توسط المان های عرضی ژئوگرید، حدودا 10 درصد کل مقاومت برشی می باشد.
Large size direct shear tests (i.e.300 300mm) were conducted to investigate the interaction characteristics between clay-geogrid, sand-geogrid and clay-sand-geogrid. The lack of adequate frictional resistance between clay and reinforcing elements was compensated by using thin sand layers to encapsulate the geogrid. Results indicate that encapsulating geogrids in thin layers of sand is very effective in enhancing the strength and deformation behaviour of reinforced clay. Variations of bond coefficient indicate that the shear resistance between the geogrid and the soil can be larger than the shear resistance of the soil itself. The increase in the shear resistance is mainly due to the influence of the geogrid apertures providing some bearing resistance during shear. In order to investigate the effects of passive resistance provided by the transverse members of the geogrid, several tests were conducted with these members removed. Total shear resistance provided by the geogrids with transverse members removed was approximately 10% lower than shear resistance of geogrids with transverse members -
مدفن مناسب باید با به کارگیری روش های اصولی مانع از نفوذ شیرابه و آلودگی خاک و آب های زیرزمینی شود. در این تحقیقات تاثیر آهک و بنتونیت بر نفوذ پذیری دو نوع خاک ماسه ای و رسی بررسی شده است. مصالح افزودنی بین صفر تا حداکثر 9 درصد وزن خشک خاک متغیر بوده است. نتایج نشان داده که به کارگیری بنتونیت باعث کاهش نفوذپذیری ماسه شده است. در صورتی که آهک کارآیی در کاهش این خصوصیت نداشته است. در نمونه رسی، آهک مصالح موثرتری نسبت به بنتونیت در کاهش نفوذ پذیری بوده و افزودن توام بنتونیت و آهک، هر چند در کاهش نفوذپذیری مؤثر عمل کرده، اما در درصد های مشخص کارآیی لازم را نسبت به آهک به تنهایی نشان نداده است. برای کاهش نفوذپذیری ماسه به کمتر از cm/s 7- 10 مقدار بهینه بنتونیت 5/8 درصد و برای خاک رس مقادیر بهینه آهک و بنتونیت به ترتیب 7/1 و 7/2 درصد تعیین شده است.
کلید واژگان: پوشش, شیرابه, آببند, مدفن, زباله, آهک, بنتونیتPopulation growth, uncontrolled and excessive consumption of natural resources, urbanization together with technological and industrial developments have brought about considerable changes in the environment. At present, one of the main concerns for these societies is the proper collection and disposal of the domestic wastes. One of the main methods used for the disposal of the wastes has been the construction and use of landfills. Engineering designed and constructed landfills, should allow proper collection and disposal of the leachate, in order to prevent it from permeating into the ground and polluting valuable soil and ground water resources both in short and long terms. To achieve this, it is of paramount importance to use impermeable material for the construction of the landfill liner and the cover. In the current investigation, the possibility of using additives such as bentonite and lime to reduce the permeability of sandy and clayey soils has been studied. The effects of the additives were investigated when they were added to the soils in singular and in combined form. The amount of additives used varied between 0 to 9 percent of the dry weight of the soil. Results of the investigation showed that the use of bentonite on its own significantly reduces the permeability of the sand and lime addition proved to be ineffective in this respect. In case of the clay soil, lime showed to be more effective than bentonite in reducing the permeability of the soil. Concurrent addition of the lime and bentonite to the clay soil, although resulted in reducing the permeability but for a particular percentage of additives it has not been as effective as lime on its own. The addition of lime to the clay soil causes chemical reactions which constitute calcium silicate and aluminate hydrates. These compounds cement the soil particles together, occupy part of the void spaces and subsequently reduce permeability. Lime addition to the clay soil also modifies the clay structure, reducing its affinity for water absorption. As a result clay particles become less able to absorb water and the cementation of the particles resists volumetric changes caused by moisture variations. These effects combine to increase the clay soils ability to resist desiccation cracking when used as landfill cover. To meet the U.S.E.P.A. criterion of reducing soil permeabilities to less than 10-7cm/s, the optimum amount of bentonite for the sand was determined to be 8.5%, and for the clay soil the optimum lime and bentonite contents were respectively determined as 1.7% and 2.7%. -
مدفن مناسب باید با به کارگیری روش های اصولی مانع از نفوذ شیرابه و آلودگی خاک و آب های زیرزمینی شود. در این تحقیقات تاثیر آهک و بنتونیت بر نفوذ پذیری دو نوع خاک ماسه ای و رسی بررسی شده است. مصالح افزودنی بین صفر تا حداکثر 9 درصد وزن خشک خاک متغیر بوده است. نتایج نشان داده که به کارگیری بنتونیت باعث کاهش نفوذپذیری ماسه شده است. در صورتی که آهک کارآیی در کاهش این خصوصیت نداشته است. در نمونه رسی، آهک مصالح موثرتری نسبت به بنتونیت در کاهش نفوذ پذیری بوده و افزودن توام بنتونیت و آهک، هر چند در کاهش نفوذپذیری مؤثر عمل کرده، اما در درصد های مشخص کارآیی لازم را نسبت به آهک به تنهایی نشان نداده است. برای کاهش نفوذپذیری ماسه به کمتر از cm/s 7- 10 مقدار بهینه بنتونیت 5/8 درصد و برای خاک رس مقادیر بهینه آهک و بنتونیت به ترتیب 7/1 و 7/2 درصد تعیین شده است.
کلید واژگان: پوشش, شیرابه, آببند, مدفن, زباله, آهک, بنتونیت -
خصوصیات مکانیکی نمونه های کائولینیت مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن با استفاده از آزمایشهای سه محوری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که افزودن الیاف با آرایش تصادفی، به طور ملاحظه ای باعث افزایش حداکثر تنش تفاضلی، مقاومت بر شی و شکل پذیری رس کائولینیت گردیده است. افزایش در مقاومت تابعی از طول و مقدار الیاف مخلوط می باشد. به طور کلی افزایش طول و مقدار الیاف باعث افزایش مقاومت بر شی و شکل پذیری گردیده است. در نمونه های مسلح شده با الیاف کوتاه، با افزایش مقدار الیاف، همواره زاویه اصطکاک افزایش و چسبندگی کاهش می یابد و لیکن در نمونه های با الیاف بلندتر، این روند تا مقدار الیاف معینی ادامه می یابد. در میزان الیاف کم، با افزایش طول الیاف، همواره زاویه اصطکاک افزایش و چسبندگی کاهش می یابد.کلید واژگان: کائولینیت, الیاف, مقاومت بر شی, پلی پروپیلن, شکل پذیری, تسلیح
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.