به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

ali raeesi estabragh

  • حسام فتحعلی، علی رئیسی استبرق*

    روش الکتروکینتیک یکی از روش های متداول است که برای پاکسازی خاک های آلوده به آلاینده های آلی و غیرآلی مورد استفاده قرار می گیرد. حلالیت بعضی از آلاینده های آلی در آب محدود است، بنابراین در این روش برای افزایش راندمان پاکسازی خاک های آلوده مذکور، باید از شوینده های مناسب استفاده شود. در این پژوهش اثر سه ماده شوینده (SDS، Poloxamer 407 و Brij 35) به همراه تغییرات pH بر پاکسازی یک خاک رسی آلوده به ماده دی ‏متیل ‏فتالات با انجام آزمایش های الکتروکینتیک مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس میزان جذب این آلاینده به وسیله خاک مورد استفاده، خاک آلوده با غلظت mg/Kg 40 به طور مصنوعی در آزمایشگاه تهیه شد. آزمایش ها در یک دستگاه که متشکل از یک محفظه اصلی با طول و عرض و ارتفاع 30، 10 و 30 سانتی متر و از جنس پلکسی گلاس با ضخامت 1 سانتی متر بود، انجام شدند. در دو طرف محفظه اصلی دو مخزن قرار داشت که مخازن آند و کاتد نامیده می شوند. خاک آلوده پس از اشباع به محفظه اصلی دستگاه منتقل شد. مخزن آند دستگاه از محلول های شوینده SDS، Poloxamer 407 و Brij 35 با غلظت های 3 درصد و مخزن کاتد نیز در تمامی آزمایش ها از آب مقطر پر گردید. یک آزمایش مرجع نیز برای مقایسه نتایج با سایر آزمایش ها شامل آب مقطر در مخازن آند و کاتد انجام یافت. آزمایش های مذکور به مدت 7 روز و تحت ولتاژ 50 ولت انجام شدند. در پایان هر آزمایش، مقاومت برشی در نقاطی از خاک با فواصل 4، 12، 19 و 26 سانتی متر از آند به وسیله پره اندازه گیری شد. از نقاط مذکور، جهت تعیین pH و درصد پاکسازی خاک به وسیله دستگاه Gas Chromatography (GC) نمونه ‏برداری صورت پذیرفت. نتایج نشان دادند که مقاومت برشی خاک برای محلول های مختلف با افزایش فاصله از آند افزایش می یابد که این مقدار در فاصله 26 سانتی متری از آند برای آزمایش های آب مقطر، Brij 35، Poloxamer 407 و SDS به ترتیب برابر با 7، 5/5، 8 و 42 کیلوپاسکال به دست آمد. همچنین مشاهده شد که با فاصله گرفتن از آند، مقدار pH از اسیدی به قلیایی تغییر می یابد. علاوه بر این نتایج، مشاهده گردید که درصد پاکسازی برای شوینده SDS در فواصل مذکور معادل 73، 70/47، 14/02، 20/12 و  برای Brij 35 مقدار آن برابر با 69/55، 66، 21 و 17می باشد. همچنین مقادیر پاکسازی برای شوینده Poloxamer 407 نیز برابر با 68/94، 65/89، 10/97 و 1/24- و برای آب مقطر برابر با 55، 53/53، 7/77 و 20- درصد اندازه گیری شدند. مقایسه نتایج نشان داد که اثر پاکسازی شوینده ها به صورت Poloxamer 407  <  Brij 35< SDS  می باشد.

    کلید واژگان: الکتروکینتیک, دی‎ ‎ متیل ‎ ‎فتالات, خاک رسی, پاکسازی, Ph ‎
    Hesam Fathali, Ali Raeesi Estabragh*

    Electrokinetic technique is one of the common methods that can be used for removal of ‎organic contaminants in soil. There are some of organic contaminants with low solubility ‎in water. In order to improve the efficiency of remediation in this method it is possible to use appropriate ‎surfactants as flushing solution.‎ In this work SDS, Poloxamer 407 and Brij 35 surfactants were selected for improving the ‎remediation of a clay soil contaminated with Dimethyl phthalate (DMP). The contaminated ‎soil was prepared artificially with the concentration of 40 mg/kg in the laboratory. ‎Experimental tests were conducted in a special apparatus. It was consisted of a Plexiglas ‎with 1 cm thickness as the main cell. The main cell dimensions were 30 cm in length, 10 ‎cm in width and 30 cm in height. Two reservoirs as anode and cathode were added on ‎the two sides of the main cell and they were connected to the main cell. The prepared ‎contaminated soil after saturated was poured into the main cell of apparatus. The anode ‎and cathode reservoirs were filled with desired solution of surfactant and distilled water ‎respectively. A constant voltage of 50 V was applied to the soil for duration of 7 days for all tests. ‎A reference test was also conducted with distilled water in anode and cathode reservoirs ‎under the same voltage and duration. During each test the pH, EC (electrical ‎conductivity) and volume of outflow liquid discharge were measured. At the end of each test, ‎the shear strength of soil was measured by shear van at the distance of 4, 12, 19 and 26 ‎cm from anode. A number of soil samples were also extracted from these points for pH ‎measurement and removal of DMP by using GC (Gas Choromatography) ‎apparatus. The results showed that the shear strength of soil is increased with increasing ‎the distance from anode. The values of shear strength around the cathode were measured ‎as 7, 5.5, 8 and 42 kPa for distilled water and solutions of Brij 35, Poloxamer 407 and ‎SDS respectively. It was revealed that by increasing the distance from anode the value of ‎pH was also changed from acidic to alkaline. In addition, the results indicated that the ‎percentage of remediation at the distance of 4, 12, 19 and 26 cm from anode for solution ‎of SDS were 73, 70.5, 14 and 20.12 and for Brij 35 they were changed to 69.55, 66 ,21 ‎and 17 % respectively. The percentage of remediation for solution of Poloxamer 407 were ‎also determined 68.94, 65.89, 10.97 and -1.24 and for distilled water as 55, 53.3, 7.77 and -20 % at the ‎same distance from anode respectively. The results showed that the effectiveness of ‎solution surfactants in removal of DMP was SDS>Brij 35> Poloxamer ‎‎407.‎‎

    Keywords: Electrokinetic, Dimethyl Phthalate, Clay Soil, Remediation, Ph
  • امیر جهانی*، علی رئیسی استبرق، محمد جهانی، غلامعلی وکیلی
    در این کار تحقیقاتی امکان بهسازی یک خاک رس از نوع CL آلوده به محلول گلیسرول با استفاده از سرباره دانه ای کوره ذوب آهن (GGBS) و GGBS فعال شده با اکسیدمنیزیم (MgO) و همچنین GGBS فعال شده با مخلوط MgO و سیمان مورد مطالعه قرار گرفت. خاک آلوده به طور مصنوعی با افزودن درصدهای وزنی 4، 8 و 12 از محلول 50 درصد گلیسرول تهیه گردید. مخلوط های مواد افزودنی یادشده با درصدهای وزنی 5، 10 و 15 به خاک آلوده به گلیسرول اضافه و مخلوط گردید و سپس آزمایش های حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت تک محوری و SEM روی نمونه های مذکور انجام شد. مقاومت نهایی و E50 نمونه ها در زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه تعیین گردید. نتایج نشان داد که تغییرات در مقادیر نتایج حدود اتربرگ و پارامتر های تراکمی تابع درصد آلاینده و مواد افزودنی است و همچنین مقادیر مقاومت نهایی و E50 نیز برای درصد ثابت آلاینده و مواد افزودنی، تاثیرپذیر از زمان عمل آوری است. علاوه بر این مقایسه نتایج نشان داد که فعال سازی GGBS با اضافه کردن MgO و یا مخلوط MgO و سیمان، در نهایت منجر به بهبود عملکرد آن در افزایش مقاومت فشاری و افزایش E50 نمونه های خاک آلوده، می گردد. نتایج SEM نیز آشکار کرد که بهسازی خاک در نتیجه واکنش های شیمیایی است که بین ذرات خاک و مواد افزودنی صورت می پذیرد.
    کلید واژگان: اکسیدمنیزیم, خاک رس, سرباره دانه ای کوره ذوب آهن, سرباره فعال شده, گلیسرول
    Amir Jahani *, Ali Raeesi Estabragh, Mohammad Jahani, Gholamali Vakili
    The stabilization of a clay soil contaminated with glycerol was studied through a series of experimental tests. Contaminated soil was artificially prepared with percentages of 4,8 and 12% from the solution of glycerol with concentration of 50%. GGBS and activated GGBS with MgO or mixture of MgO and cement were used as agent materials. They were added and mixed with both natural and contaminated soil at percentages of 5,10 and 15%. Atterberg limits, compaction and unconfined strength tests (UCS) were performed on both soils with and without agents. The results showed that these parameters varied when adding glycerol or different agents and the extent of these changes were dependent on the percentage of glycerol and the type of agent. In addition, it was resulted that under constant conditions, strength values were dependent on the curing time. E50 (Elastic coefficient) for each strength test was calculated and the variations in its value corresponded to changes in strength. Comparing the results indicated that the effect of activated GGBS in increasing the strength and E50 of both soils were greater than that of GGBS alone. Based on the SEM results, it was revealed that the increase in the strength of stabilized soil is due to the production of chemical bonds between the particles of soil.
    Keywords: Activated GGBS, Clay Soil, GGBS, Glycerol, MgO
  • آرمین انصار شوریجه، علی رئیسی استبرق*، محدثه امینی
    در این پژوهش، خواص فیزیکی و مکانیکی یک خاک رسی آلوده به ماده آلی متیل ترت بوتیل-اتر (MTBE) و امکان بهسازی آن با استفاده از دو ماده افزودنی منیزیم اکسید و آهک هیدراته مورد بررسی قرار گرفت. خاک رسی به صورت مصنوعی با MTBE آلوده گردید و مواد افزودنی منیزیم اکسید و آهک هیدراته در درصدهای وزنی مختلف به خاک طبیعی و خاک آلوده اضافه شد. سپس آزمایش های فیزیکی و مکانیکی خاک شامل حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) روی نمونه های مختلف خاک صورت گرفت. نمونه های مقاومتی به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و مقاومت آنها در زمان های عمل آوری 14،7 و 28 روز تعیین شد. نتایج نشان داد که افزودن MTBE به خاک منجر به کاهش حدود اتربرگ، پارامترهای تراکمی و مقاومت فشاری خاک در مقایسه با خاک طبیعی می شود. همچنین نتایج نشان داد که منیزیم اکسید و آهک هر دو سبب افزایش میزان مقاومت و مدول الاستیسیته مربوط به 50% از مقاومت نهایی (E50) و در نتیجه بهسازی خاک طبیعی و آلوده به MTBE می گردند که این افزایش تابعی از درصد مواد افزودنی مورد استفاده و زمان عمل آوری می باشد. علاوه بر این مقایسه نتایج نمونه های بهسازی شده با یکدیگر نشان داد که مقاومت ایجاد شده در خاک طبیعی از خاک آلوده بیشتر می باشد و آهک تاثیر کمتری بر روی بهسازی خاک در مقایسه با منیزیم اکسید دارد. همچنین نتایج SEM نشان داد که افزایش مقاومت نمونه های بهسازی شده، در اثر تشکیل مواد سیمانی کننده طی عمل کربناسیون می باشد که این امر سبب چسباندن ذرات به یکدیگر و تولید یک جسم صلب می شود.
    کلید واژگان: رس آلوده, بهسازی, متیل ترت بوتیل اتر, منیزیم اکسید, آهک
    Armin Ansar Shourijeh, Ali Raeesi Estabragh *, Mohadeseh Amini
    In this study, the improvement of a clay soil contaminated with MTBE (methyl tert-butyl ether) using magnesium oxide and hydrated lime was studied. Soil contaminated with MTBE was prepared in the laboratory, then mixed with different percentages of magnesium oxide and hydrated lime. Natural soil was also mixed with the same percentages used with the desired additives. Atterberg limits, compaction, Unconfined compressive strength, and SEM tests were performed on all samples. To determine the strength, the samples were prepared by static method and tested after 7, 14, and 28 days of curing time. The results showed that magnesium oxide and lime both increase the strength and E50 and thus improve natural and contaminated soil, which is a function of the percentage of used additives and curing time. The Comparison of improvement results showed that the final strength in natural soil is higher than in contaminated soil. In addition, the comparison of the results showed that lime has less effect on soil improvement compared to magnesium oxide. The SEM results also showed that the increase in strength is due to the cement materials produced during the carbonation process, which makes the particles paste to each other and make a rigid body.
    Keywords: Contaminated Clay, Improvement, MTBE, MgO, Lime
  • علی رئیسی استبرق*، حسام فتحعلی، کرامت الله رضایی تیره شبانکاره، عبدالحسین هورفر
    در این کار تحقیقاتی پاکسازی یک خاک رسی آلوده به ماده آلاینده دی متیل فتالات از روش الکتروکنتیک مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا میزان حداکثر جذب این ماده به وسیله خاک مورد نظر تعیین گردید. پس از آن خاک آلوده با نسبت g/ mg 04/0 تهیه و به دستگاه الکتروکنتیک انتقال یافت. برای افزایش راندمان پاکسازی از محلولهای NaOH و Tween80 در مخزن آند استفاده گردید. علاوه بر آن یک آزمایش با آب مقطر به عنوان آزمایش مرجع هم انجام شد. مقادیر pH و EC مخازن آند و کاتد و حجم آب خروجی از خاک در طول آزمایش اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد  که در انتهای آزمایش pH در مخزن آند برابر با 8/4، 27/3 و 6/2 برای محلولهای NaOH و Tween80 و آب مقطر می باشد و حجم مایع خروجی برای NaOH  1165 میلی لیتر بود که برای سایر محلولها 20 درصد کمتر از آن بود. مقاومت خاک هم با افزایش فاصله از آند افزایش یافته و مقدار آن در اطراف کاتد 14 کیلوپاسکال برای NaOH حاصل گردید که نسبت به محلولهای آب مقطر و Tween80 به میزان 50 و 57 درصد بیشتر بود. نتایج پاکسازی نشان داد که درصد پاکسازی در کاتد کمتر از آند است. پاکسازی برای Tween80 در اطراف آند و کاتد به ترتیب 88/53 و 65/16 درصد می باشد. لیکن برای محلول NaOH این مقادیر به 82/50 و 26/23 درصد می رسد. از طرفی برای آب مقطر انباشته شدن آلاینده به میزان 85/28 درصد در کاتد مشاهده می گردد. نتایج مشخص نمودند اثر پاکسازی NaOH بیشتر از سایر محلولها می باشد.
    کلید واژگان: الکتروکینتیک, خاک رسی, دی متیل فتالات, پاکسازی
    Ali Raeesi Estabragh *, Hesam Fathali, Keramatoallah Rezaee Tireh Shabankareh, Hoorfar Abdolhossein
    In this research work, the remediation of a clay soil contaminated with dimethyl phthalate ‎was ‎studied by using electrokinetic method. Contaminated soil was made with the ratio ‎of 0.04 mg/g. ‎Non-ionic (Tween 80) surfactant and solution of 0.1 M NaOH were ‎used as anolyte. A reference ‎test was also considered with distilled water as ‎anolyte and catholyte. pH and EC and volume of ‎flow out fluid were measured ‎during the tests in both electrode reservoirs. At the end of each test ‎the shear ‎strength, pH, EC and degree of remediation of soil was measured at different ‎distance ‎from anode. The removal of contaminated was measure by a GC (Gas ‎Chromatography) apparatus. ‎The results showed that the amount of flow out fluid ‎for NaOH was nearly 20% more than the ‎solution of Tween 80 and distilled water. The ‎results also indicated that the strength of soil for ‎different solution is increased ‎by increasing the distance from anode. The value of it around the ‎cathode for ‎solution of NaOH was 14 kPa that was about 50 and 57% more than the distilled ‎water ‎and Tween 80. It was found that the degree of remediation at cathode is less than ‎anode. The ‎percentage of remediation for Tween 80 solution around the anode and ‎cathode were 53.88 and ‎‎16.5% respectively but for NaOH they changed to 50.82 and ‎‎23.26 near anode and cathode ‎reservoir. It was resulted that the effectiveness of NaOH ‎solution in remediation of soil was more ‎than the other used solutions.
    Keywords: Electrokinetic, Clay soil, Dimethyl phthalate, Remediation
  • آرمین انصارشوریجه، علی رئیسی استبرق*

    در این کار تحقیقاتی بهسازی یک خاک رسی آلوده شده به MTBE با استفاده از GGBS فعال شده به وسیله منیزیم اکسید و  آهک آبدیده مورد مطالعه قرار گرفت. خاک آلوده به MTBE در آزمایشگاه با غلظت 25/2 g (MTBE) /kg (soil) به طور مصنوعی تهیه گردید و GGBS فعال شده با آهک آبدیده با درصدهای مختلف به آن اضافه شد. آزمایش هایی شامل حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت تک محوری و SEM روی نمونه هایی  از خاک طبیعی ، آلوده و اختلاط یافته با مواد افزودنی مذکور صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که مواد افزودنی مورد استفاده موجب افزایش مقاومت خاک طبیعی و آلوده می گردد و این بهسازی تابعی از درصد مواد مورد استفاده و زمان عمل آوری می باشد. به طور کلی اضافه نمودن مواد افزودنی مورد استفاده باعث افزایش 14 تا22 درصدی مقاومت با افزایش درصد اختلاط و زمان عمل آوری می گردد. علاوه بر این مقاومت خاک طبیعی با درصد ثابت مواد افزودنی و زمان عمل آوری یکسان حدود 3 تا 7 درصد بیشتر از خاک آلوده می باشد. مقایسه اثر دو ماده افزودنی روشن نمود که آهک اثر بیشتری در بهسازی نسبت به GGBS فعال شده دارد. نتایج SEM نیز روشن نمود که بهسازی تحت اثر تولید مواد سیمانی کننده ناشی از هیدراسیون این مواد افزودنی می باشد.

    کلید واژگان: آلاینده, بهسازی, متیل ترت بوتیل اتر, GGBS, آهک
    Armin Ansar Shourijeh, Ali Raeesi Estabragh *

    In this research, the improvement of a clay soil contaminated with MTBE using GGBS activated by magnesium oxide and slaked lime was studied. Contaminated soil with MTBE was artificially prepared in the laboratory with a concentration of 2.25 g (MTBE)/kg (soil) and activated GGBS with slaked lime was added to it with different percentages. Experiments including Atterberg limit, compaction, uniaxial strength and SEM were conducted on samples of natural soil, contaminated and those which were mixed with the mentioned additives. The results showed that the used additives increase the strength of natural and contaminated soil and this improvement is a function of  percentage of the used materials and the curing time. In general, adding the used additives increases the strength by 14-22% by increasing the mixing percentage and curing time. In addition, the strength of natural soil with a same percentage of additives and the same processing time is about 3 to 7% higher than contaminated soil. Comparison of the effect of two additives clarified that lime has a greater effect in improving than activated GGBS. The SEM results also clarified that the hydration of the additives cause producing the cementitious materials which improves the mechanical behavior of the soil.

    Keywords: Pollutant, improvement, methyl tert-butyl ether, GGBS, lime
  • امیر جهانی*، علی رئیسی استبرق، حسین خواجه پور، محدثه امینی
    در این کار پژوهشی، اثر سیمان، سرباره دانه ای کوره ذوب آهن (GGBS) و سرباره فعال شده با اکسیدمنیزیم (MgO) به عنوان مواد افزودنی در بهسازی یک خاک رسی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند. برای فعال سازی GGBS از اکسیدمنیزیم با نسبت اختلاط 3 (سرباره) به 1 (اکسیدمنیزیم) استفاده گردید. بهسازی خاک در درصدهای وزنی 5، 10 و 15 از مواد افزودنی مذکور انجام شد. آزمایش های حدود اتربرگ و تراکم استاندارد روی خاک های اختلاط یافته با مواد افزودنی مذکور انجام شد. همچنین نمونه های لازم از این مواد اختلاط یافته جهت تعیین مقاومت تک محوری و بررسی ریزساختار خاک با انجام آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تهیه گردید. مقاومت نمونه-های تهیه شده در زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روز تعیین گردیدند. نتایج نشان داد که مقاومت نمونه ها تابعی از درصد مواد افزودنی مورد استفاده و زمان عمل آوری می-باشد. علاوه بر این مقایسه نتایج نشان داد که در درصد مشخص و زمان عمل آوری معین، مقاومت نمونه های بهسازی شده با سرباره از نمونه های حاوی سرباره فعال شده کمتر می باشد. همچنین با بررسی و تحلیل نتایج آزمایشSEM مشخص شد که با افزودن مواد افزودنی مذکور به خاک رسی، مواد سیمانته کننده ای در اثر عمل متقابل آنها با خاک طی فرآیند شیمیایی تشکیل می شود که منجر به اتصال ذرات خاک و مواد افزودنی به یکدیگر و در نتیجه تشکیل جسمی با مقاومت بالا می گردد. همچنین در این پژوهش ارزیابی اقتصادی برای بهسازی خاک با مواد افزودنی مذکور انجام شد و مناسب ترین ماده افزودنی جهت این امر پیشنهاد گردید.
    کلید واژگان: بهسازی خاک رسی, سیمان, سرباره کوره ذوب آهن, اکسیدمنیزیم, سرباره فعال شده
    Amir Jahani *, Ali Raeesi Estabragh, Hossein Khajepour, Mohadeseh Amini
    In this research work, the effect of cement, Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS), and activated GGBS with MgO on the treatment of a clay soil was studied through conducting the experimental tests. The ratios of 1:3 was considered for making the mixtures GGBS: MgO. The used percentages of additives were 5, 10, and 15%. Various experimental tests such as Atterberg limits, standard compaction, compressive strength (UCS), and Scanning Electron Microscopy (SEM) tests were performed on the samples with different percentages of additives. Also, UCS tests were conducted on the compacted samples at curing times of 7, 14, and 28 days. The results of UCS indicated that all used additives are effective in improving the behaviors of soil, and their amount is dependent on the percentage of used additives and curing time. In addition, a comparison of the results showed that in a given percentage of additives and curing time, activated GGBS is more effective than GGBS alone in improving soil samples. Based on the SEM results, it was found that the increasing strength of stabilized soil is resulted from the interaction between soil particles and additives materials. An economical evaluation of soil improvement with used additives was also carried out and the best one was proposed for conducting in the field.
    Keywords: Clay soil improvement, Cement, GGBS, MgO, activated GGBS
  • سهراب خضریان، علی رئیسی استبرق*، محدثه امینی، جمال عبدالهی

    در این کار تحقیقاتی، ارتباط مکش ماتریک با پتانسیل تورمی و فشار تورمی یک خاک متورم شونده تهیه شده با مایعات منفذی مختلف (آب مقطر، سدیم کلرید و کلسیم کلرید) با انجام آزمایش های لازم، مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه هایی از خاک متورم شونده که حاوی مایع منفذی آب مقطر و محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت g/l  250 بودند، به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و منحنی مشخصه آب و خاک با استفاده از روش فیلتر کاغذی برای هر یک از آن ها تعیین شد. با انجام آزمایش های مربوط، میزان تورم آزاد و فشار تورمی در رطوبت های مختلف برای هر نمونه به دست آمد. هم چنین با استفاده از منحنی مشخصه هر نمونه برای هر رطوبت، مکش معادل آن به دست آمد. سپس منحنی تغییرات مقادیر تورم و فشار تورمی با مکش تعیین گردید. نتایج نشان داد که کیفیت های گوناگون مایع منفذی سبب ایجاد منحنی های مشخصه آب و خاک مختلف می گردد. از طرفی مقایسه نتایج مشخص نمود که در هر مکش مشخص، پتانسیل تورمی و فشار تورمی نمونه های با مایع منفذی سدیم کلرید بیشتر از سایر مایعات منفذی می باشد. علاوه بر این نتایج SEM نشان داد که ساختار خاک برای مایعات منفذی مختلف یکسان نمی باشد و برای یک مایع منفذی مشخص نیز، ساختار خاک در ابتدا و انتهای آزمایش متفاوت است.

    کلید واژگان: خاک متورم شونده, تورم آزاد, منحنی مشخصه, سدیم کلرید و کلسیم کلرید
    Sohrab Khezrian, Ali Raeesi Estabragh *, Mohadeseh Amini, Jamal Abdollahi

    In this research work, the relationship between suction and swelling potential and swelling pressure of an expansive soil with different chemical pore fluid qualities was investigated through experimental tests. Different soils were prepared with different chemical qualities of pore fluid (distilled water, sodium chloride, and calcium chloride solutions with concentration of 250 g/l). The samples were made by the static compaction method for testing. Soil-Water characteristic curves were determined by the filter paper method for each prepared soil sample. By performing the swelling tests, the amount of free swelling and swelling pressure for different water content were obtained for each sample with different pore fluid. By using the Soil-Water characteristic curve of each sample, the equivalent suction was obtained for each water content. Then the curve of variations of free swelling and swelling pressure versus suction were obtained for each pore fluid. The results showed that the pore fluid with different qualities causes different Soil-Water characteristic curves. On the other hand, comparing the results showed that, at a given suction the swelling potential and swelling pressure of the samples with NaCl solution as a pore fluid was more than the samples with the pore of distilled water or CaCl2 solution. In addition, the SEM results revealed that the soil structure is dependent on the used pore fluid quality. Also, for a specific pore fluid, the soil structure is not the same at the beginning and end of the test.

    Keywords: Expansive soil, Free Swelling, characteristic curve, Sodium Chloride, Calcium chloride
  • محدثه امینی*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی

    در این پژوهش، اثر ماده افزودنی منیزیم اکسید (MgO) برای به سازی یک خاک رسی معمولی و نیز خاک آلوده شده به ماده آلی فنانترن با انجام آزمایش های آزمایشگاهی گوناگون (شامل حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک محوری (UCS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) مورد مطالعه قرار گرفت. خاک آلوده به فنانترن به صورت مصنوعی در آزمایشگاه تهیه گردید. درصدهای وزنی منیزیم اکسید مورد استفاده برای به سازی خاک معمولی و خاک آلوده معادل 5، 10، 20 و 30% می باشند. نتایج نشان داد که افزودن فنانترن به خاک سبب تغییر ساختار خاک و کاهش درصد رطوبت بهینه (wopt)، حدود اتربرگ، مقاومت تک محوری و ضریب کشسانی مربوط به 50% از مقاومت نهایی (E50) خاک می شود. هم چنین نتایج مشخص کرد که با افزودن منیزیم اکسید به خاک طبیعی و خاک آلوده، مقاومت و E50 افزایش می یابد، به طوری که این افزایش تابعی از درصد ماده افزودنی و زمان عمل آوری می باشد. علاوه بر این براساس نتایج SEM مشخص گردید که محصولات کربناسیون تولیدشده در نمونه های به سازی شده سبب افزایش مقاومت می گردند.

    کلید واژگان: فنانترن, منیزیم اکسید, مقاومت, SEM
    Mohadeseh Amini *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdollahi

    In this work, the effect of MgO on the treatment of a natural and contaminated clay soil with phenanthrene was studied through conducting various experimental tests including Atterberg limits, standard compaction, uniaxial compressive strength (UCS), and SEM tests. The contaminated soil was prepared artificially in the lab. Natural and contaminated soil were mixed with 5, 10, 20, and 30% of MgO as an agent. The results showed that phenanthrene changes the structure of the soil and causes a reduction in Atterberg limits, wopt, UCS, and E50 of the soil. The results also indicated that the UCS and E50 of mixture natural and contaminated soil with different percentages of MgO are increased and the amount of increasing of them is dependent on the percentage of MgO and curing time. SEM results also showed that the formation of carbonation products due to hydration of MgO is effective in increasing the strength of treated soil samples.

    Keywords: MgO, Phenanthrene, UCS, SEM
  • مسلم بابایی، علی رئیسی استبرق*، جمال عبدالهی، محدثه امینی کلهرودی، علی وکیلی

    در این پژوهش، اثر مایع های مستغرق کننده آب مقطر و محلول های حاوی غلظت های 10 و 20 درصد گلیسرول بر خواص تورمی یک خاک متورم شونده تحت سربار ثابت، با اجرای چرخه های تر و خشک بررسی می شود. نمونه های خاک متراکم شده به روش تراکم استاتیکی تهیه شد. چرخه های تر و خشک با استغراق نمونه ها با آب مقطر و محلول های 10 و 20 درصد گلیسرول در دستگاه تحکیم اصلاح شده تحت سربار 10 کیلوپاسکال صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد استفاده از محلول های گلیسرول باعث کاهش تعداد چرخه ها و رسیدن به حالت تعادل در زمان کوتاه تر در مقایسه با آب مقطر می شود به طوری که این روند به غلظت گلیسرول بستگی دارد. نتایج تغییرات نسبت تخلخل در مقابل درصد رطوبت، بیا ن گر به تعادل رسیدن پدیده پسماند با افزایش تعداد چرخه ها است. مسیرهای تورمی-انقباضی عموما به صورت S است و بیش ترین تغییرشکل خاک بین خطوط اشباع 40 و 80 درصد رخ می دهد.

    کلید واژگان: خاک های متورم شونده, گلیسرول, چرخه های تر و خشک, مسیرهای تورمی-انقباضی, سربار
    Moslem Babaei, Ali Raeesi Estabragh*, Jamal Abdollahi, Mohadeseh Amini, Gholamali Vakili
    Introduction

    Expansive soils are a very common cause of extreme damages because they are susceptible to volume change due to change in water content. Geotechnical problems associated with the expansive soils are well documented in different literature. As a result, a clear understanding of the behavior of such soils is required for effective design of structures and infrastructures on these soils. The effects of hydrocarbon pollutants as a flooding fluid on swelling potential of an expansive soil during wetting and drying cycles have not been considered in the previous researches. The aim of this research is to study the properties of an expansive soil with different flooding fluids, i.e. distilled water and solution of glycerol with 10 and 20% through a number of cycles of wetting and drying tests under constant surcharge pressure.

    Material and methods

    The soil that was used in this work was a highly expansive clay soil (according to the classification by McKeen (1992)). It was prepared by mixing 20% bentonite and 80% kaolin. This soil was classified as a clay with high plasticity according to the Unified Soil Classification System (USCS). The optimum water content in the standard compaction test was 18.11% and the maximum dry unit weight was 16.27 kN/m3.Distilled water and solution of glycerol with concentrations of 10 and 20% were used for flooding the samples. To prepare the glycerol solutions, the required amount of glycerol was mixed with distilled water.For making compacted samples for testing, the needed air dry soil was weighed and the required water was added to it to reach the desired water content (4% below the optimum water content according to the compaction curve). The soil and water were mixed by hand and then was kept in a plastic bag for 24 hours in order to allow the uniform distribution of moisture in soil. Samples were prepared by static compaction of the moist soil in a special mould.A conventional oedometer was modified to allow the wetting and drying tests to be conducted under controlled surcharge pressure and temperature. During wetting and drying, the vertical deformation of sample was measured by using a dial gauge. The variation of water content with void ratio during wetting and drying cycles was determined by using the information from the duplicated samples.

    Results and discussion

    Fig. 1 shows the variations of vertical deformation during wetting and drying cycles for samples that were flooded with distilled water and solution of 10 and 20% glycerol. This figure illustrates that by increasing the number of cycles the amount of irreversible deformation is reduced until the equilibrium condition is achieved where the deformation due to wetting and drying is nearly the same. These results indicate that by increasing the concentration of glycerol the equilibrium condition with reversible deformation is reached in a fewer cycle of wetting and drying than the sample that was flooded with distilled water.Figure 1. Wetting and drying cycles for different quality of flooding fluids The results of void ratio versus water content at the equilibrium conditions for the samples flooded with distilled water and solution of 10 and 20% glycerol (that were obtained from duplicated samples) are shown in Fig. 2. This figure displays that the paths of drying-wetting for different flooding fluids are nearly S shaped curves. It is also seen in this figure that the order of the curves in this space is dependent on the percent of glycerol, the curves for the sample flooded with distilled water and 20% glycerol are located at the top and bottom the space of void ratio against water content.Figure 2. Water content- void ratio paths for different quality of flooding fluids The change in the thickness of diffuse double layer (DDL) affects on the swelling behavior of a soil.  The thickness of DDL is dependent on factors such as valency and concentration of cations, temperature and dielectric constant. The value of dielectric constant for water is 80 and for solution of 10 and 20% glycerol are 74.9 and 71.8, respectively. The magnitude of attractive and repulsive forces between clay particles are inversely and directly depended on the value of dielectric constant. The reduction in the value of dielectric constant causes an increase in the attractive forces and leads to the reduction in the thickness of DDL. When the flooding fluid is a solution of glycerol, the initial chemical composition of pore fluid in the sample is changed. The chemical composition of pore fluid has different effects on the structure of clay soil such as changing in the thickness of DDL. When the flooding fluid is distilled water the pore fluid of samples has a dielectric constant of about 80. Therefore, the values of attractive and repulsive forces are not changed because of the same dielectric constant of flooding fluid and pore fluid. The results of tests on these samples (flooded with distilled water) show that by repeating the wetting and drying cycles the potential of swelling is reduced and after several cycles a reversible equilibrium condition is attained as depicted in Fig.1. When the pore fluid is solution of glycerol, the attractive forces are increased due to the reduction of dielectric constant of pore fluid and causes reduction in the thickness of DDL. The shrinking of DDL causes formation of flocculated structure in the soil and results in pasting of particles together leading to the reduction potential of swelling. When the concentration of glycerol is increased the dielectric constant is decreased, the magnitude of attractive forces is increased and the degree of flocculation of the soil structure is increased that is yielded to reduction of swelling potential.

    Conclusion

    Effect of different flooding fluids on the properties of an expansive soil during wetting and drying cycles were studied. The following conclusions can be drawn from the present research:-After a number of wetting and drying cycles, the observed irreversible deformation were diminished and equilibrium was achieved. Solution of glycerol causes more reduction in the potential of swelling than distilled water.The wetting and drying paths in the space of void ratio and water content are S–shaped curves. The variation in the void ratio of samples flooded with solution of glycerol is smaller than distilled water.

    Keywords: Expansive soil, Wetting, drying cycles, Glycerol, drying paths, Surcharge pressure
  • محمد مقدس، علی رئیسی استبرق*، جمال عبدالهی علی بیک، فاطمه غازیانی، علی وکیلی
    در این پژوهش بهسازی یک خاک رسی با افزودن یون کلسیم به روش الکتروکنتیک در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها در یک دستگاه مخصوص ابتدا با استفاده از آب مقطر به عنوان آزمایش مرجع و سپس با محلول کلسیم کلرید با غلظت های 25/0، 5/0، 1 و 5/1 مولار به عنوان مایع مخزن آند تحت تاثیر ولتاژ 52 ولت در مدت 7 روز مورد آزمایش قرار گرفت. در طول انجام آزمایش مقدار pH برای مایع مخازن آند و کاتد و نیز حجم آب خروجی از مخزن کاتد در فواصل زمانی مشخص اندازه گیری شد. پس از اتمام آزمایش، مقاومت برشی خاک در فواصل مختلف از قطب آند مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد تزریق یون کلسیم به داخل خاک موجب افزایش مقاومت خاک می شود و مقدار آن نیز وابسته به غلظت محلول کلسیم کلرید می باشد به گونه ای که افزایش مقاومت تابعی از افزایش غلظت محلول کلسیم کلرید است.
    کلید واژگان: الکتروکنتیک, به سازی خاک, تزریق یونی, مقاومت برشی
    mohammad moghadas, Ali Raeesi Estabragh*, Jamal Abdolahi Baik, Fateme Ghaziani, Ali Vakili
    In this research, laboratory studies were carried out to improve a clay soil by adding calcium ion through Electrokinetic method Experiments were performed in a special device using distilled water firstly, as the reference test and calcium chloride solution with the concentration of 0.25, 0.5, 1 and 1.5 molar secondly, as an anode reservoir fluid under the influence of 52-volt voltage during 7 days. During the experiment, the pH value was measured for electrolyte at the anode and cathode reservoir. Also, volume of water discharged from the cathode reservoir was measured at a given time interval. After the tests, shear strength of the soil was measured at different distances from the anode. The results showed that the calcium injection into the soil increases shear strength of the soil, and its amount depends on the concentration of calcium chloride solution, so shear strength increases by increasing concentration of the calcium chloride solution.
    Keywords: Electrokinetic, soil stabilization, ionic injection, shear strength
  • محمود بابالار*، علی رئیسی، جمال عبداللهی
    در این پژوهش اثر گازوئیل بر خواص فیزیکی و مکانیکی خاک رسی چسبنده بررسی شد. سپس تاثیر روش حرارتی و استفاده از دو نوع سورفکتنت بر مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک آلوده بررسی شد. خاک رسی چسبنده به صورت مصنوعی با درصدهای گوناگون گازوئیل ( 10% و 5%) آلوده شد. به منظور پاک سازی خاک به وسیله اعمال حرارت نمونه های خاک آلوده شده در معرض حرارت های 50، 100 و 150 درجه سانتی گراد قرار گرفت. علاوه بر آن پاک سازی با شوینده های سدیم دودسیل سولفات و تویین 80 نیز انجام شد. آزمایش های فیزیکی و مکانیکی شامل دانه بندی، حدود اتربرگ، تراکم و مقاومت تک محوری روی نمونه هایی از خاک طبیعی آلوده شده و خاک پاک سازی شده از دو روش گفته شده انجام شد. نتایج نشان داد افزودن گازوئیل موجب تغییراتی در مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک می شود و این تغییرات تابعی از درصد گازوئیل است. علاوه بر آن نتایج پژوهش ها نشان داد روش حرارتی و استفاده از شوینده در پاک سازی خاک موثر است.
    کلید واژگان: گازوئیل, خاک چسبنده, پاک سازی, آلودگی, شوینده, روش حراراتی
    Mahmoud Babalar *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdolahi
    Introduction
    Contaminants can be categorized into organic and inorganic groups. Organic contaminants are carbon based, and their presence in waste forms may be as a single contaminant associated with inorganic contaminants, or a suite of complex mixtures which may be toxic at very low concentrations. Organics of greatest environmental concern are usually refined petroleum products, chlorinated and non-chlorinated solvents, manufactured biocides, organic sledges and substances from manufacturing processes. Most contamination due to organics are associated with accidental spills and leaks, originating from equipment cleaning, maintenance, storage tanks, residue from used containers and outdated material (Yong and Mulligan, 2004). Transport and fate of organic contaminants are important. Organic contamination migrations are due to advection (by fluid flow through soil) and diffusion, but other forms of transport e.g. infiltration may also contribute to migration (Environment Agency, 2002). The response of the soil to a contaminant depends upon the type of soil and the nature of the contaminant. The sensitivity of soil to contaminants depends upon the type of soil (such as particle size, mineral structure, bonding characteristics between particles and ion exchange capacity) and the nature of contaminants. Fang (1997) defined a sensitivity index (ranging from 0 to 1) to different types of soil. Sensitivity of sand and gravel (0.01 to 0.1) is much lower than clay particles (0.6-0.9). There are a number of techniques for remediation of contaminated land. These include physical (washing, flushing, thermal, vacuum extraction, solvent extraction), chemical (stabilization and solidification) and bioremediation techniques. However, the applicability and feasibility of different methods for remediation are dependent on many factors such as soil characteristics (soil type, degree of compaction and saturation), site geology, depth of contamination, extent of contaminant in lateral direction, topography, surface and ground water and the type and amount of contaminants. Thermal treatment and using surfactants are the most popular methods for remediating the soil contaminated with petroleum compounds. In this research remediation of a soil contaminated with different percentages of gasoline was studied through physical techniques in laboratory. The applied physical techniques were thermal technique and use of two different kinds of surfactants. The obtained results were compared with each other and discussion was performed.
    Material and
    Methods
    Soil, gasoline and surfactant are the basic materials that were used in this work. The soil that was used in this testing program was a clayey soil. Two different types of ionic and nonionic surfactant, namely Tween 80 and SDS, were used in this work for remediating soil, contaminated with gasoline. Contaminated soil was prepared by adding 5 and 10 % weight (to air dried soil) of gasoline. 6 kg air dried soil was selected and the desired amount of gasoline was weighted, then it was sprayed on the soil and thoroughly mixed by hand for about 2 hours. The prepared mixture was kept inside a covered container for a week in order to come to equilibrium with the soil. For thermal remediation the contaminated soil with a specific percent of gasoline was kept inside a constant convection oven at 50, 100, and 150oC for about one week to desorb the contaminating compound. Tween 80 and SDS were used for remediation of the contaminated soil. The amount of used Tween 80 was 25% weight of contaminating compound and selection of SDS amount was based on 50% weight of contaminating matter. The samples for the main tests were prepared by static compaction according to the optimum water content and maximum dry unit weight that were obtained from standard compaction tests. Atterberg limits, grain size distribution, compaction and unconfined compression tests were performed on samples of natural, contaminated and remediated soil according to the ASTM standard.
    Results And Discussion
    The results of Atterberg limits (LL, PL and PI) for the contaminated soil (with 5 and 10 % gasoline) indicated that the values of them are increased with increasing the percent of gasoline. These values are nearly the same as natural soil after remediation with thermal method and surfactants. The grain size distribution curves were determined for the natural soil, contaminated soil with 5% and10% gasoline and soil remediated by thermal and surfactant techniques. The results showed that by using thermal technique the percent of clay is decreased and the percent of sand and particularly silt is increased by increasing temperature. The results of grain size distribution for the soils remediated by SDS and Tween 80 showed that the percent of clay is reduced but the percent of silt and sand are increased. Comparing the results of the two surfactants shows that the effect of Tween 80 in reduction of the percent of clay is more than SDS. The results showed that after thermal treatment, the maximum dry unit weight decreases and the optimum water content increases. For the contaminated soil with gasoline a reduction in maximum dry unit weight is observed compared with natural soil. The effect of SDS and Tween 80 on soil remediation is reduction in maximum dry unit weight and optimum water content. The results of compression strength showed that adding gasoline to soil causes a reduction in final strength and this reduction is a function of gasoline percent. The results also indicated that the strength of remediated soil by thermal or surfactant techniques, is reached nearly to the strength of natural soil. Scanning electron microscopy (SEM) tests were performed on the samples in order to observe the microstructure of the samples in different conditions (natural and contaminated with different percent of gasoline). The results of SEM showed that the structure of soil is changed by contamination to gasoline. It can be said that the gasoline causes reduction in the thickness of DDL because of low dielectric constant and hence a flocculated structure is formed. In the flocculated structure due to attractive forces, the fine particles paste to each other and form coarse particles. Therefore, variations in the Atterberg limits and compaction parameters can be resulted from forming new structure by adding gasoline. These results of compression strength are not in agreement with the theory of diffuse double layer (DDL). The reduction in dielectric constant would cause a flocculated structure in soil and the strength of the contaminated soil should be increased in comparison with the natural soil. It can be said the viscosity of gasoline cause reduction in the strength of contaminated soil.
    Conclusion
    In this experimental work a cohesive soil was contaminated with 5% and 10% of gasoline. The experimental tests showed that the properties of contaminated soil are different from natural soil and the change in the properties is a function of gasoline percent. The contaminated soil, was remediated by thermal treatment and also using two surfactants. The results also showed that using surfactants is more effective than using thermal method in soil remediation, and can treat the soil nearly to its original condition.
    -Base on the SEM analysis results, adding gasoline to the soil, will change the soil micro structure to a flocculated one.
    -The gradation curves show that adding gasoline to the soil will change the gradation from finer to coarser.
    - Contamination to gasoline will change the compaction parameters of the soil, and will reduce the soil final strength significantly.
    - The results show that using thermal method and surfactants is effective in remediating the soil, but it is more effective to use surfactants.
    Keywords: Gasoline, Cohesive clay, soil remediation, Contamination, Surfactants, Thermal method
  • سپیده اکرمی *، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی بیک
    پدیده رگاب یک فرآیند فرسایشی است که تحت تاثیر جریان نشت رو به بالا در زیر سازه های آبی رخ می دهد و در صورت عدم توجه کافی برای مقابله با آن ممکن است پایداری و ایمنی سازه هیدرولیکی را تحت تاثیر جدی قرار دهد. در این تحقیق، اثر مسلح سازی یک خاک در تغییر شیب هیدرولیکی بحرانی و نیروی مقاوم به رگاب بررسی شد. مسلح سازی توسط دو نوع ژئوگرید با ابعاد منفذی 6 میلی متر (ژئوگرید 1) و 2 میلی متر (ژئوگرید 2) صورت پذیرفت. آزمایش های یک بعدی رگاب روی نمونه های یک خاک ماسه ای، خاک مسلح شده با صفحات دو نوع ژئوگرید 1 و 2 که به روش استاتیکی متراکم و تهیه شده اند، در دستگاه ویژه طراحی شده صورت پذیرفت. نتایج نشان داد مسلح سازی به وسیله صفحات ژئوگرید موجب بهسازی خاک در مقابل پدیده رگاب می گردد، به طوری که شیب هیدرولیکی بحرانی و نیروی مقاوم به رگاب افزایش می یابد و افزایش درجه بهسازی وابسته به تعداد صفحات ژئوگرید و موقعیت آن ها نسبت به یکدیگر در نمونه می باشد. از طرفی نتایج نشان داد، در شرایط و موقعیت یکسان عملکرد دو نوع ژئوگرید تقریبا مشابه است.
    کلید واژگان: رگاب, سرعت نشت, شیب هیدرولیکی بحرانی, مسلح سازی خاک, ژئوگرید
    Sepideh Akrami *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdolahi Baik
    Piping is an erosive process that occurs in hydraulic structures under the influence of upward seepage. Lack of sufficient notice of this phenomenon may seriously affect the stability of hydraulic structures. In this research work the effect of reinforcement soil on the variations of critical hydraulic gradient and seepage force were investigated through experimental tests. Reinforcement of samples was performed by two geo grids with mesh diameters of 6mm (No.1) and 2mm (No.2). One dimensional piping test were carried out on non-reinforced vs. reinforced sandy soil samples, compacted and fabricated through static methods, and in a specially designed apparatus. The results indicated that the critical hydraulic gradient and resistance against seepage force increased by reinforcement of the samples and that the resistance is a function of the number of the geogrid sheets as well as their location. In addition, the results indicated that the effect of the two geo grids is nearly the same for treatment of the soil against piping.
    Keywords: piping, seepage velocity, critical hydraulic gradient, Soil reinforcement, Geogrid
  • محمد مهدی خلوصی*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی
    در این پژوهش، رفتار یک خاک رسی آلوده به ماده هیدروکربنی آنتراسن و امکان بهسازی آن جهت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی، با افزودن سیمان، مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، نمونه های خاک طبیعی، خاک آلوده به آنتراسن، خاک-سیمان و خاک آلوده اختلاط یافته با سیمان در مقادیر (5، 10، 15و 20 درصد) سیمان تهیه شدند و بر روی آنها آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده (USC) و حدود اتربرگ انجام شد. جهت انجام آزمایش مقاومت، از روش تراکم استاتیکی اقدام به ساخت نمونه ها شد و آزمایش روی نمونه های حاوی سیمان در زمان عمل آوری (3، 7، 14 و 28 روزه) صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که افرودن آنتراسن، سبب افزایش حدود اتربرگ در خاک آلوده نسبت به خاک طبیعی می گردد. افزودن سیمان به خاک طبیعی و خاک آلوده به طور کلی حدود اتربرگ در نمونه-ها را کاهش می دهد. همچنین نتایج نشان داد آلودگی خاک به آنتراسن، کاهش مقاومت خاک آلوده نسبت به خاک طبیعی را در پی دارد. با افزودن سیمان به خاک آلوده، مقاومت آن افزایش می یابد؛ این افزایش مقاومت تابعی از درصد سیمان بکار رفته و زمان عمل آوری است. از طرف دیگر نتایج بدست آمده از مدول الاستیسیته خاک حاکی از افزایش شکنندگی خاک آلوده اختلاط یافته با سیمان است که با افزایش درصد سیمان بکار رفته و یا زمان عمل آوری، این شکنندگی بیشتر می گردد.
    کلید واژگان: حدود اتربرگ, زمان عمل آوری, فلوکولاسیون, مدول الاستیسیته خاک
    Mohammad Mehdi Kholoosi *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdollahi
    Soil pollution by hydrocarbon is a significant Geo-Environmental problem that can affect the environmental quality of soil, groundwater and air. Soil can be contaminated by organic materials attributable to leakage from underground or aboveground storage tanks and accidental spills. The response of soil to the contaminants not only depends on the local environment but it is also influenced by factors such as particle size, bonding characteristics among particles, and ion exchange capacity. The transport of contaminant components from soil into groundwater can cause serious problems. The use of contaminated soil and its stabilization can be considered in earthworks such as embankments, backfills, and roads if there is no pathway for leaching of contaminants to underground water or if the contaminants pose no risk to the public and the environment. In some areas the native soil is contaminated with hydrocarbon substances. For performing projects in such areas, because of the haulage distance to suitable soil and economic considerations, often the use of local soil is dictated for construction. Thus, the treatment and stabilization of local soil must be considered. On the other hand, in some areas where the soil has been contaminated and the treatment is not economic, for the design of a project in these areas the effect of the contaminating substance on the soil behavior should be evaluated. Therefore, understanding the mechanical behavior of contaminated soils and their treatment is important. Improving the mechanical behavior of clay soils by stabilization is a means of fulfilling geotechnical design criteria.
    An investigation into the behavior of a contaminated clay soil with Anthracene and its treatment was carried out through a program of experimental tests.. Anthracene is a representative of one group of hydrocarbon, which are called PAHs (Poly Aromatic Hydrocarbons). PAHs create due to incomplete combustion of fossil fuels or wastes.
    In order to investigate the effect of cement on the stabilization of clay contaminated soil with Anthracene, the specimens of natural clay soil, contaminated soil with Anthracene, soil-cement and Anthracene-contaminated that is stabilized with different percentage of cement (5, 10, 15 and 20%) in different curing times (3, 7, 14 and 28 days) was prepared by static compaction method at maximum dry density and optimum moisture. Atterberg limits and Unconfined compressive strength (UCS) tests were conducted on the specimens. The results of the experimental work showed that adding Anthracene to clay soil, change the compaction parameters, for example, the dry specific weight of soil is reduced and the optimum water content is increased. Although, adding cement to the Anthracene-contaminated soil, improves the compaction of soil, it increases the dry specific weight and reduced the optimum water content. In addition, adding the Anthracene also is changed the unconfined compressive strength of soil, it reduces strength of soil. Although, adding cement is incresed the strength of the contaminated soil. The amount of increase in the strength is depended on the percent of cement and curing. The results showed that Atterberg limits are increased by adding Anthracene to the clay soil, but are reduced by adding Anthracene or cement or adding Anthracene to soil-cement. The results indicated that adding the Anthracene to the soil, changes its structure to flocculated shape, but the decreasing of friction between soil particles due to adding Anthracene, led the soil particles to move easily together. By the way, the results of this research showed that the cement could stabilize contaminated soil with Antracene.
    Keywords: Atterberg Limits, Curing time, Flocculation, Elastic modulus
  • مهرداد مقدس*، علی رئیسی استبرق
    در این پژوهش تغییرات حجم و رطوبت یک خاک سیلتی غیراشباع تحت مکش های مختلف از طریق انجام آزمایش تحکیم در دستگاه سه محوری مخصوص خاک های غیراشباع، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها روی نمونه های خاک سیلتی تهیه شده از روش رسوب گذاری در یک دستگاه سه محوری اصلاح شده (دستگاه سه محوری با محفظه دوجداره) تحت پنج مکش مختلف در بازه 0 تا 300 کیلوپاسکال انجام شدند. برای ایجاد مکش موردنظر در نمونه از روش انتقال محوری استفاده شد و بارگذاری نمونه تحت مکش ثابت از روش بارگذاری تدریجی صورت گرفت. نتایج نشان می دهد فشار پیش تحکیمی با افزایش مکش افزایش می یابد. علاوه بر آن با توجه به نتایج حاصله، ایجاد منحنی تسلیم (LC) در صفحه تنش- مکش امکان پذیر است. همچنین بررسی تغییرات شیب و عرض از مبدا منحنی های تحکیم نشان دادند که تغییرات رطوبت و حجم نمونه خاک در خاک های غیراشباع تابع تغییرات مکش خاک می باشد.
    کلید واژگان: تحکیم, خاک غیر اشباع, رطوبت خاک, فشار پیش تحکیمی, مکش
    Mehrdad Moghadas *, Ali Raeesi Estabragh
    In this research variation of moisture and volume of an unsaturated silty soil were investigated under different suctions through experimental tests in triaxial apparatus special for unsaturated soils. The tests were carried on specimens of silty soil that made by slurry method in modified triaxial cell (triaxial cell with doubled rings) under 5 suctions from 0 to 300 kPa. Applying the target suction have been done by axis translation technic and loading the specimen under constant suction was carried by using increment loading. The results show that preconsolidation pressure will increase by increasing suction. Furthermore according to the obtained results, creation of yielding curve (LC) in space of stress- suction is possible. Also investigation of variation in slope and intercept of normal compression line showed that variation of volume and moisture of soil is function of suction changes.
    Keywords: Consolidation, moisture of soil, preconsolidation pressure, suction, Unsaturated Soil
  • محدثه امینی کلهرودی*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی
    در این کار تحقیقاتی خواص مکانیکی یک خاک رسی متورم شونده تحت تاثیر شرایط دمای ثابت و متغیر در چرخه های خشک و تر متوالی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های آزمایشگاهی با کیفیت های مایع منفذی مختلف آب مقطر ، محلول سدیم کلرید و کلسیم کلرید (با غلظت 250 گرم بر لیتر) به روش تراکم استاتیکی تهیه گردید. آزمایش های چرخه های خشک و تر روی نمونه های ساخته شده در دو دستگاه تحکیم اصلاح شده تحت تاثیر سربار ثابت 10 کیلوپاسکال انجام شد و درطول آزمایش تغییر شکل محوری اندازه گیری گردید. در یکی از دستگاه ها دما در چرخه های خشک و تر متوالی مقدار ثابت 45 درجه سانتی گراد و در دستگاه دیگر دمای چرخه های خشک 45 درجه و دمای چرخه های تر 25 درجه سانتی گراد اعمال گردید. نتایج نشان داد در هر یک از حالات برای تمامی نمونه ها پتانسیل تورمی تقریبا پس از طی 5 چرخه به تعادل می رسد. هم چنین مقایسه مقادیر پتانسیل تورمی نشان می دهد که کاهش پتانسیل تورمی در حالت تعادل نسبت به چرخه ای که بیشینه درصد تورم در آن اتفاق افتاده است برای نمونه ساخته شده با مایع منفذی مقطر در حالت دمای ثابت در مقایسه با نمونه های ساخته شده با مایع منفذی سدیم کلرید و کلسیم کلرید به ترتیب به میزان 25/4 % و 85/5 % بیشتر می باشد هم چنین در حالت دمای متغیر این کاهش به ترتیب 21/7 % و 9/8 % بیشتر می باشد. علاوه بر این مقایسه نتایج در حالت دمای ثابت و متغیر نشان می دهد که در حالت دمای ثابت پتانسیل تورمی نمونه ها با مایع منفذی سدیم کلرید و کلسیم کلرید در چرخه های اولیه بیشتر از حالت دمای متغیر است.
    کلید واژگان: پتانسیل تورمی, دمای ثابت و متغیر, تحکیم اصلاح شده, سربار 10 کیلوپاسکال
    Mohadeseh Amini Kelehroudi *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdolahi Baik
    In this research the mechanical behavior of an expansive soil (with different pore fluid) was investigated under the constant and variable temperature through experimental tests. The soil samples with different pore fluid (distilled water, NaCl and CaCl2 with concentration of 250 gr/Lit) were prepared by static compaction method. Experimental testes were conducted in two modified odometer under 10 KPa surcharge pressure at constant and variable temperature. The axial deformation of samples were determined during each test. The results showed that equilibrium condition is achieved nearly after 5 cycles. The reduction of swelling potential at equilibrium condition for sample with distilled water as pore fluid is more than samples with NaCl and CaCl2 solutions. In addition comparing the results for samples with NaCl and CaCl2 solution in variable and constant temperature indicated that reduction of swelling potential is not the same.
    Keywords: swelling potential, constant, variable temperature, modified odometer, 10 KPa surcharge
  • امین قاسمی*، محمدحسین امید، محسن نصرآبادی، علی رئیسی استبرق
    در این پژوهش، یک مطالعه آزمایشگاهی به منظور توسعه روابطی جدید و با دقت مناسب برای برآورد مشخصات پرش هیدرولیکی مستغرق انجام شده است. آزمایش ها در یک فلوم آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی با طول 9 متر، عرض 5/0 متر و عمق 45/0 متر انجام شده است. این آزمایش ها در محدوده اعداد فرود بین 5/3 تا 5/11 و همچنین نسبت های استغراق های 1/0 تا 4 تنظیم شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، نیمرخ سطح آب در اعداد فرود و در نسبت استغراق های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین روابطی با دقت مناسب برای برآورد مشخصاتی همچون طول پرش مستغرق، عمق استغراق روی دریچه و همچنین افت انرژی نسبی توسعه یافته است. نتایج نشان داد که در یک عدد فرود معین، طول پرش هیدرولیکی مستغرق و افت انرژی نسبی پرش مستغرق به ترتیب بیشتر و کمتر از این مشخصات برای پرش هیدرولیکی آزاد است. به علاوه اینکه برای پرش مستغرق، در یک عدد فرود معین با افزایش نسبت استغراق، طول پرش و عمق استغراق روی دریچه افزایش و افت انرژی نسبی آن کاهش می یابد. در پایان نیز با انجام تحلیل حساسیت روابط توسعه یافته، میزان تاثیر پارامترهای حاکم بر تغییرات عمق استغراق روی دریچه و افت انرژی نسبی تعیین گردید.
    کلید واژگان: پرش هیدرولیکی مستغرق, نیمرخ سطح آب, عمق استغراق روی دریچه, افت انرژی نسبی, تحلیل حساسیت
    Amin Ghassemi *, Mohammad Hosein Omid, Mohsen Nasrabadi, Ali Raeesi Estabragh
    In this research, in order to develop new relationships with reasonable accuracy for estimation of the ýsubmerged hydraulic jump characteristics, a study has been conducted experimentally. Experiments have ýbeen done in a rectangular channel with a length of 9 m, a width of 0.5 m and a depth of 0.45 m. Froude ýnumbers in these tests range from 3.5 to 11.5 and between submergence ratios of 0.1 to 4. According to the results, the water surfaces profiles have been obtained in different Froude numbers and submergence ýratios. Also, some relationships with high accuracy to estimate such characteristics as jump length, ýsubmerged depth on the gate, and the relative energy loss have been developed. The results also showed ýthat, in a given Froude number, length and relative energy loss for submerged hydraulic jump are, respectively, more and less than those for free hydraulic jumps. In addition, for submerged hydraulic jump, ýat a given Froude number, by increasing the submergence ratio, the jump length and submergence depth on the gate increases and relative energy loss decreases. Finally, using sensitivity analysis technique, the ýeffectiveness of dominant parameters on the developed expressions on the changes in submergence depth ýon the gate parameters and relative energy loss has been determined.
    Keywords: Submerged Hydraulic jump, Water surface profile, Submergence depth on the gate, Relative energy loss, Sensitivity analysis
  • مژده لاهوری، محمود بابالار، علی رئیسی استبرق، صادق رنجبری
    در این تحقیق مسلح سازی تصادفی خاک و خاک-سیمان با درصدهای وزنی مختلف الیاف، سیمان و طول های مختلف الیاف موردبررسی قرار گرفت. نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از روش تراکم استاتیکی تهیه گردیدند. آزمایش مقاومت فشاری و کششی نمونه ها در زمان عمل آوری مختلف انجام گردید. همچنین یک مدل رگرسیونی چند متغیره بر اساس داده های حاصل از آزمایش ها برای پیش بینی مقاومت های فشاری و کششی ارائه شده و روابط تحلیل حساسیت جهت بررسی اثر هرکدام از متغیرها تدوین گردید. نتایج نشان داد که مسلح سازی خاک و خاک-سیمان موجب افزایش مقاومت فشاری و کششی می گردد و این افزایش تابعی از درصد وزنی الیاف، طول الیاف، درصد وزنی سیمان و زمان عمل آوری است لیکن طول الیاف تا یک مقدار مشخصی موجب افزایش مقاومت می گردد و پس ازآن تاثیر ناچیزی را در افزایش مقاومت دارا می باشد. مقایسه داده های آزمایشگاهی و مدل سازی شده دلالت بر همبستگی قابل قبولی بین آن ها دارد.
    کلید واژگان: مسلح سازی خاک, خاک, سیمان, الیاف, مقاومت فشاری, مقاومت کششی, مدل رگرسیونی
    Mozhde Lahoori, Mahmoud Babalar, Ali Raeesi Estabragh, Sadegh Ranjbari
    In this research the effect of randomly reinforced soil and soil cement with different percent of cement and fiber and different length of fiber was investigated. Samples were prepared according to the maximum dry unit weight and optimum water content due to the corresponding compaction curves. Compressive and tensile strength were conducted on samples for different curing times. Regression equations were proposed based on the experimental data for prediction of the compressive and tensile strength of reinforced soil and soil cement. Comparison between the model predictions and the experimental results showed that the proposed model can predict the mechanical behavior of reinforced soil and soil cement satisfactory.
    Keywords: Soil reinforcement, soil, cement, fiber, compressive strength, Tensile strength, regression model
  • محمود بابالار*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی علی بیک، غلامعلی وکیلی
    در این پژوهش اثر حرارت و استفاده از دو نوع شوینده در پاکسازی یک خاک رسی آلوده شده به گازوئیل مورد بررسی قرار گرفت. یک خاک رسی طبیعی به صورت مصنوعی با درصدهای گوناگون گازوئیل (5% و 10%) آلوده گردید. سپس نمونه خاک آلوده شده در معرض حرارت های 50، 100 و 150 درجه سانتی گراد مورد پاکسازی قرارگرفت. علاوه بر آن پاکسازی به وسیله شوینده های Tween 80 و SDS هم صورت پذیرفت. آزمایش های فیزیکی و مکانیکی شامل حدود اتربرگ، دانه بندی، تراکم و مقاومت تک محوری روی نمونه هایی از خاک طبیعی آلوده شده و خاک پاکسازی شده، از دو روش پیش گفته انجام گردید. نتایج نشان داد که افزودن گازوئیل موجب تغییراتی در اندازه ذرات، حدود اتربرگ، تراکم و مقاومت خاک می گردد که این تغییرات تابعی از درصد گازوئیل است. علاوه بر این نتایج نشان داد که هر دو روش حرارتی و استفاده از شوینده در پاکسازی خاک به ویژه خاک حاوی 5% گازوئیل موثر می باشد لیکن عملکرد شوینده ها در پاکسازی خاک موثرتر است. با افزایش درصد آلاینده از 5% به 10% عملکرد هر دو روش به ویژه مواد شوینده کاهش می یابد.
    کلید واژگان: گازوئیل, خاک رس, پاکسازی, روش حرارتی, شستشو
    Mahmoud Babalar *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdolahi Alibaik, Gholam Ali Vakili
    In this work, remediation of a contaminated clay soil with gasoline was studied through experimental tests by thermal and washing methods. A natural clay soil was contaminated artificially by different percent of (5% and 10%) gasoline. The contaminated soil was remitted at different temperatures (50, 100 and 1500 C). In addition, washing method was conducted on contaminated samples by using two kinds of surfactants (SDS and Tween 80). Experimental tests were including gradation, Atterberg limits, compaction and uniaxial compression tests which were performed on samples of natural, contaminated and remediation soil. Experimental results showed that adding gasoline to natural soil cause changes in physical and mechanical properties of soil and these changes are functions of gasoline percent. The results also showed that both thermal and washing techniques are effective in remediation of soil particularly for soil contaminated with 5% gasoline but the effect of them, and particularly surfactants, is reduced by increasing the percent of gasoline.
    Keywords: Gasoline, Clay soil, Remediation, Thermal, Washing
  • ایمان بیت الله پور*، علی رئیسی استبرق
    خصوصیات خاک های رسی در تماس با آلاینده های آلی کاملا دستخوش تغییر می گردد و پارامترهایی مانند نوع ماده آلاینده آلی و تاریخچه تنش خاک، کاملا در تعیین رفتار آن تاثیر گذار است. لذا در این پژوهش به بررسی خصوصیات تحکیم پذیری دو نوع خاک رسی با پلاستیسیته بالا و پایین پرداخته شده است. نمونه های خاک با استفاده از روش دوغابی و نمونه دوغابی فشرده شده تحت یک بار از پیش تعیین شده برای نشان دادن اثر تاریخچه تنش با آب و غلظت های مختلف (10، 25 و 40 %) از دو ماده آلی گلیسرول و اتانول تهیه گردید. نتایج نشان می دهد که شاخص فشردگی (cc) در شرایط اسلاری با افزایش غلظت ماده آلاینده افزایش می یابد. اما در مورد نمونه با تاریخچه تنش، کاهش شاخص فشردگی در نمونه های خاک وجود دارد. فشار پیش تحکیمی در مورد خاک با پلاستیسیته پایین با افزودن ماده آلاینده افزایش پیدا می کند، اما برای خاک هایی با پلاستیسیته بالا هیچ تغییر قابل توجهی به وجود نمی آید. به عبارت دیگر تغییرات شاخص فشردگی وابسته به نوع خاک و مواد شیمیایی آلاینده می باشد.
    کلید واژگان: شاخص فشردگی, روش دوغابی, خاک رسی, گلیسرول و اتانول
    Iman Beytolahpour*, Ali Raeesi Estabragh
    Clay soils characteristics are completely changed in the exposure of the organic pollution, and the soil behavior determination is completely affected by some parameters such as organic pollutant type and stress history. Therefore, the soil consolidation characteristics of two kinds of clay soil with low and high plasticity have been studied. The soil samples were prepared from slurry method and slurry samples were compressed under a pre-defined load to represent the effect of stress history and different concentrations (10, 25, and 40%) of glycerol and ethanol. The results represent that the compression index (Cc) increases with increasing the concentration of the pore fluid under the slurry conditions. However, compression index decreases in samples with stress history. Although the pre-consolidation pressure increases with increasing the pollutant concentration in the low plasticity soil, the same factor is not significantly affected by pollutant concentration in the high plasticity soil. In other words, the variation of compression index is dependent on the type of the soil and the chemical composition of pore fluid.
    Keywords: Compression Index, Slurry Test, Clay Soil, Glycerol, Ethanol
  • علی تابع بردبار، علی رئیسی استبرق، فاطمه غازیانی
    MTBE (متیل ترشیو بوتیل اتر) یک ماده آلی اکسیژن دار است که امروزه به صورت گسترده در بسیاری از کشورهای جهان به عنوان جایگزین سرب در سوخت اتومبیل ها جهت کاهش آلودگی ناشی از وجود سرب استفاده می شود. اما علی رغم مزایای استفاده از این ماده، با توجه به استفاده بیش از حد MTBE و همچنین جذب خیلی سریع این ماده توسط آب و خاک، این آلاینده تبدیل به یکی از آلوده کننده ترین مواد در خاک ها و منابع آب زیرزمینی شده است. یکی از تکنیک های موثر در حذف آلاینده ها، روش الکتروکینتیک می باشد که ضمن داشتن هزینه کم و راندمان پاکسازی قابل توجه، از نظر زمانی نیز مقرون به صرفه است. در تحقیق حاضر، پاکسازی یک نمونه خاک رسی آلوده به MTBE، به روش الکتروکینتیک مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های خاک آلوده به MTBE تهیه شدند و در یک سلول ساخته شده قرار گرفتند و در آن از آب مقطر و محلول کمپلکس ساز EDTA (که تا کنون بیشتر برای حذف فلزات سنگین و آلاینده آلی قطبی استفاده شده است)، به عنوان الکترولیت استفاده گردید. آزمایشات تحت اختلاف پتانسیل الکتریکی و مدت زمان های مختلف انجام شد. نتایج نشان دادند که راندمان پاکسازی خاک تابعی از نوع الکترولیت، گرادیان پتانسیل الکتریکی و مدت زمان آزمایش می باشد. همچنین در نهایت مشخص گردید که استفاده از EDTA به عنوان الکترولیت به منظور حذف MTBE (به عنوان نماینده آلاینده آلی غیر قطبی) از خاک رس کائولینیت، علی رغم ارتقاء بازده پاکسازی نسبت به استفاده از آب مقطر، گزینه ایده آلی نمی باشد و تحقیقات بیشتری به منظور ارتقاء بازده پاکسازی خاک آلوده به MTBE با استفاده از شوینده ها و الکترولیت های مناسب نیاز می باشد.
    کلید واژگان: MTBE, رس کائولینیت, الکتروکینتیک, اختلاف پتانسیل الکتریکی, _ EDTA
    Ali Tabe Bordbar, Ali Raeesi Estabragh, Fatemeh Ghaziani
    There are many techniques for the remediation of contaminated soil. One of these methods is electrokinetics. The electrokinetics technique is comprised of three major processes such as: electro-osmosis، electro osmosis and electrolysis. Electropheresis is referred to the process that causes the movement of colloid sized particles under an electrical field within the soil moisture. Electro-osmosis is the process of movement soil moisture from anode to cathode. The electrolysis is only due to the movement of ions and ion complexes in soil. The electrokinetics method is recognized as an effective technique in remediation of metal contaminated soils. Recently researchers showed that showed that it is possible to use this technique to remove a range of water soluble organic contaminates from soil. A review of the literature shows that the treatment of soils contaminated with MTBE has not beenstudied. Therefore،the aim of this work is to investigate the remediation of a soil contaminated with MTBE using the electrokinetic method
    Keywords: MTBE, Kaolinite clay, Electrokinetic, Electrical potential difference, EDTA
  • Amin Soltani, Ali Raeesi Estabragh
    Expansive soils can be found in many parts of the world particularly in arid and semi-arid regions. These soils pose a significant hazard to civil engineering structures due to its high swelling and shrinkage potential. This paper presents the results of an experimental program developed to investigate the effect of cyclic drying and wetting on the swelling potential of expansive soils with various pore water qualities. Soil samples were prepared by static compaction with distilled and saline pore water solutions consisting of sodium chloride (NaCl) with 50 and 250 g/L concentrations. Soil samples were subjected to drying and wetting cycles using a modified oedometer apparatus, under a surcharge pressure of 10 kPa. Axial deformations caused by drying and wetting during various cycles were measured until shrink-swell equilibrium condition was attained. The results indicated that conducting consecutive drying and wetting causes a considerable reduction in the swelling potential of soil samples prepared with different qualities of pore water. Shrink-swell equilibrium in soil samples prepared with distilled water and 50 g/L NaCl solution was achieved after 5 consecutive cycles while soil samples with 250 g/L NaCl solution as pore water, reached equilibrium condition after approximately 3 or 4 cycles. Furthermore, the overall swelling potential for soil samples prepared with 250 g/L NaCl solution was seen to be greater compared to distilled water and 50 g/L NaCl solution respectively.
    Keywords: Expansive soil, Drying, wetting cycles, Pore water quality, Swelling potential, Shrink, swell equilibrium
  • مهدی خطیبی، امین سلطانی، علی رئیسی استبرق
    خاک های متورم شونده منطقه وسیعی از جهان را پوشش داده و همواره موجب بروز خسارات جدی به سازه ها و بناهای ساخته شده بر روی آن ها می گردد. در این تحقیق یک برنامه آزمایشگاهی برای بهسازی و کاهش پتانسیل تورمی یک خاک متورم شونده رسی به روش مکانیکی (مسلح سازی) و شیمیایی در نظر گرفته شد. در روش مکانیکی از دو نوع الیاف مصنوعی از نوع میله ای و نواری و به ترتیب از جنس پلی اتیلن و پلی پروپیلن با درصد های وزنی و طول های گوناگون استفاده گردید. همچنین بهسازی خاک به روش شیمیایی با استفاده از آهک و سیمان با درصد های وزنی و زمان های عمل آوری متفاوت صورت پذیرفت. علاوه بر آن نتایج آزمایشگاهی مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و مدل های رگرسیونی چندگانه مناسب برای پیش بینی و تعیین منحنی تورم آزاد، درصد تورم آزاد نهایی و فشار تورمی و بررسی ارتباط و همبستگی بین پارامترهای موثر در پدیده تورم به صورت تابعی از درصد وزنی الیاف، نسبت طول به قطر یا عرض الیاف، درصد وزنی آهک یا سیمان و زمان عمل آوری با دقت مطلوب پیشنهاد گردید. نتایج حاصل نشان داد که بهسازی خاک با استفاده از الیاف مصنوعی و افزودنی های شیمیایی موجب کاهش قابل توجه در پتانسیل تورمی خاک متورم شونده می گردد، به طوری که سیمان، آهک، الیاف نواری و میله ای به ترتیب بیشترین تاثیر در کاهش پتانسیل تورمی را دارا می باشند.
    کلید واژگان: خاک متورم شونده, بهسازی خاک, تورم آزاد, فشار تورمی, مدل های رگرسیونی
    Mehdi Khatibi, Amin Soltani, Ali Raeesi Estabragh
    Expansive soils are found in many parts of the world particularly in arid and semi-arid regions. They are considered a worldwide problem as they cause extensive damage to civil engineering structures. As a result، a clear understanding of the behavior of such soils is required for the effective design of structures and infrastructures on these soils. Researchers have demonstrated various methods to reduce expansive soils swelling potential، with one being soil treatment. In this paper an experimental program was developed to study the treatment of an expansive soil using mechanical and chemical techniques. Two different types of artificial fiber consisting of polyethylene (bar shaped) with a diameter of 0. 3mm and polypropylene (tape shaped) with a width of 3mm were used in order to randomly reinforce soil samples with various fiber contents of 0. 5%، 1% and 1. 5%; and fiber lengths of 10، 20 and 30mm. Chemical treatment was carried on using lime and cement as soil stabilizers with various percentages of 5%، 8% and 10%; for curing times of immediate، 3 and 7 days. Uniform and repeatable moist-compacted soil samples were prepared by static compaction at a chosen moisture content and dry density less than the optimum water content and maximum dry density from standard proctor compaction tests. Free swelling and swelling pressure tests were conducted using a one-dimensional oedometer apparatus. In addition multiple regression equations with 3 and 2 independent variables were developed based on experimental results. The proposed multiple regression equations present an understanding of the variation of free swelling and swelling pressure as a function of swelling time، fiber or chemical stabilizer content and fiber aspect ratio (fiber length divided to fibers diameter or width) or curing time for various values. Experimental results and statistical analysis indicated that soil treatment with artificial fibers and chemical stabilizers can indeed reduce swelling potential in expansive soils. Reduction of free swelling and swelling pressure in samples randomly reinforced with artificial fiber was seen to be dependent on fiber content، fiber length and fiber shape، where tape shaped fibers showed more reduction in free swelling and swelling pressure thus being more effective compare to bar shaped fibers. Furthermore reduction of free swelling in samples treated with chemical stabilizers were seen to be a function of percentage of chemical stabilizer and curing time with cement showing to be more effective compare to lime. In addition chemical stabilizers proved to be more effective in reducing soils swelling potential compare to artificial fibers. The suggested regression equations can predict and estimate the free swelling curve، final free swelling and swelling pressure for various swelling time، fiber or chemical stabilizer content and fiber aspect ratio or chemical stabilizer curing time with accuracy and a high degree of agreement between experimental and predicted values. Also، the regression equations can aid the performance of a sensitivity analysis which indicates the importance of each independent variable (fiber or chemical stabilizer content، fiber aspect ratio or chemical stabilizer curing time) in estimating final free swelling and swelling pressure.
    Keywords: Expansive soils, soil treatment, free swelling, swelling pressure, multiple regression
  • امین سلطانی، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی
    خاک های متورم شونده از خاک های مشکل آفرین در پروژه های عمرانی محسوب می شوند. این دسته خاک ها با جذب آب متورم و با ازدست دادن آن منقبض می شوند. پدیده تر و خشک شدن این خاک ها را اصطلاحا چرخه های تر و خشک می نامند. در این پژوهش تاثیر کیفیت شیمیایی آب منفذی بر پتانسیل تورمی و انقباضی یک خاک متورم شونده بررسی شد. سی و سه نمونه آزمایشگاهی با آب مقطر، محلول سدیم کلرید (با غلظت 50 گرم بر لیتر)، و کلسیم کلرید (با غلظت 250 گرم بر لیتر) به روش استاتیکی تهیه شد. آزمایش ها در یک دستگاه تحکیم اصلاح شده، تحت سر بار 10 کیلوپاسکال، صورت پذیرفت و هنگام اعمال چرخه تر استغراق نمونه ها به وسیله آب مقطر انجام شد. نتایج نشان داد پتانسیل تورمی نمونه تهیه شده با محلول کلسیم کلرید بیشتر از نمونه های تهیه شده با آب مقطر و محلول سدیم کلرید است و مقدار پتانسیل تورمی و انقباضی در این نمونه ها بعد از گذشت تقریبا پنج چرخه برای آب مقطر و سدیم کلرید و سه چرخه برای کلسیم کلرید به حالت تعادل می رسد. از سویی نتایج اندازه گیری تغییرات حجم ویژه و وزن واحد حجم خشک نمونه های مختلف با آب منفذی متفاوت نشان داد مقادیر آن ها نیز با افزایش چرخه های متوالی تر و خشک به مقدار نسبتا ثابتی می رسد.
    کلید واژگان: آب منفذی, پتانسیل تورمی و انقباضی, حجم ویژه, وزن واحد حجم خشک
    Amin Soltani, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdollahi
    Expansive soils are considered a worldwide problem as they cause extensive damage to civil engineering structures. An important characteristic of expansive soils is their susceptibility to volume change due to wetting and drying. This paper presets the effect of pore water quality on the swelling and shrinkage behavior of an expansive soil during wetting and drying cycles. 33 soil samples were prepared by static compaction with various pore water qualities consisting of distilled water، sodium chloride (50g/lit) and calcium chloride (250gr/lit). Wetting and drying cycles were conducted on samples in a modified odometer apparatus under the surcharge pressure of 10 kPa using distilled water as the reservoir fluid during wetting. Results indicated that samples prepared with calcium chloride show more swelling potential compared to distilled water and sodium chloride. Furthermore swelling and shrinkage potential، specific volume and dry unit weight for soil samples reach equilibrium after 5 cycles for distilled water and sodium chloride and 3 cycles for calcium chloride.
    Keywords: Pore water, Swelling, shrinkage potential, Specific volume, Dry unit weight
  • مهدی خطیبی، علی رئیسی استبرق، نادر عباسی، جمال عبداللهی علی بیک
    خاک سیمان یکی از مصالح ساختمانی است که در جاده سازی، پوشش کانال های آبیاری و غیره کاربرد زیادی دارد. در این تحقیق، خواص مکانیکی خاک رسی آلوده به ماده آلی (3، 6 و 9 درصد گلیسرول) و خاک سیمان تهیه شده از خاک رسی و خاک رسی حاوی ماده آلی (گلیسرول) با 3 و 6 درصد سیمان بررسی شد. نمونه های آزمایشگاهی به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و مقاومت خاک طبیعی و خاک آلوده به ماده هیدروکربنی تعیین شد. همچنین مقاومت نمونه های خاک سیمان تهیه شده از خاک طبیعی یا خاک آلوده به گلیسرول در زمان های عمل آوری مختلف تعیین شد. نتایج نشان داد مقاومت خاک رسی آلوده به گلیسرول نسبت به خاک رسی معمولی کاهش می یابد و این کاهش با افزایش درصد آلاینده همراه است. از طرف دیگر، خاک سیمان تهیه شده از خاک رسی حاوی درصد کم (3 درصد) ماده آلاینده نسبت به خاک سیمان تهیه شده از خاک رسی طبیعی مقاومت بیشتری دارد؛ در صورتی که در درصدهای بیشتر آلاینده (6 و 9 درصد) نسبت به خاک سیمان متناظر تهیه شده از خاک رسی طبیعی مقاومت کمتر است.
    کلید واژگان: خاک سیمان, زمان عمل آوری, گلیسرول, مقاومت
    Mehdi Khatibi, Ali Raeesi Estabragh, Nader Abbasi, Jamal Abdolahi Alibeyk
    Soil-cement has been used widely as a base material for constructing many projects، such as pavement of highways and lining of channels and reservoirs. This paper presents the effect of an organic contaminant (Glycerol) on the mechanical behavior and properties of soil and soil-cement mixtures. Soil samples were prepared by static compaction at maximum dry density and optimum moisture content for various percentages of cement and Glycerol and various curing durations. Results indicated that contaminated soil with Glycerol (3%، 6% and 9%) show lower compressive strength compare to natural soil. Furthermore the decrease in compressive strength is seen to be a function of Glycerol percentage. In addition the use of cement (3% and 6%) on natural soil will cause increase in compressive strength، furthermore the increase in the compressive strength of different soil-cement samples were seen to be a function of cement percentages and curing duration. In addition soil-cement mixtures contaminated with 3% of Glycerol show greater compressive strength compare to uncontaminated soil-cement mixture، however the use of higher percentages of Glycerol (6% and 9%) resulted in a noticeable decrease in strength compared to uncontaminated soil-cement mixtures.
    Keywords: Soil, cement, Glycerol, strength, curing duration
  • محمد ناصح، علی رئیسی استبرق، مهرداد مقدس
    امروزه استفاده از فرایند الکترواسمز در به حرکت درآوردن آب از محیط خاک یکی از روش های بسیار کارآمد به سازی خاک ریزدانه به شمار می رود. ایجاد میدان الکتریکی در محیط خاک به وسیله الکترودها موجب حرکت مولکول های آب و خروج آن ها از محیط متخلخل می شود. در این پژوهش، از سیستم جدید الکترواسمز با نام زهکش های الکتریکی عمودی به منظور به سازی یک خاک ریزدانه در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شد. بدین منظور، نمونه های خاک رسی در حالت اشباع تهیه و با قرارگیری در مدل فیزیکی طراحی شده آزمایش شد. نتایج نشان داد، در صورت استفاده از روش الکترواسمزی، خروج آب از خاک بیشتر و با سرعت بالاتر انجام می شود. همچنین، میزان خروج آب با افزایش اختلاف ولتاژ بین قطب های کاتد و آند در خاک افزایش می یابد. اندازه گیری هدایت الکتریکی و pH در طول نمونه خاک نیز نشان داد در حین فرایند الکترواسمز مقدار pH در قطب کاتد افزایش و در قطب آند کاهش می یابد و مقدار EC در هر دو قطب افزایش می یابد. همچنین ولتاژ اعمال شده در طول نمونه خاک از قطب آند به سمت قطب کاتد کاهش می یابد. بنابراین روش الکترواسمز می تواند جایگزین خوبی برای نشست خاک به جای استفاده از سربار روی خاک باشد.
    کلید واژگان: به سازی خاک, تحکیم سریع, زهکش الکتریکی عمودی
    Mohammad Naseh, Ali Raeesi Estabragh, Mehrdad Moghadas
    Nowadays، application of Electro osmosis to remove water out of the soil is one of the most efficient methods of fine soil improvement. The electric field created by electrodes placed in the soil، cause water molecules move and get extracted from the porous media. In this research، an electro-osmosis system assembled as vertical drains was applied in a laboratory scale، for treatment and improvement of fine soil. For the purpose some saturated clay samples were prepared and placed in the designed physical model and tested. The results showed that using electro osmosis to withdraw water from the soil the quantity of water will be more and the extraction done more quickly. Also an increase in the difference of voltage between cathode and anode will increase the volume of water leaving the soil. Measurement of electrical conductivity (EC) and pH length wise in the soil showed that in electro osmotic process، pH will increase around the cathode and decrease at the anode. while EC being increased at either the cathode or anode. Also it was observed that the applied voltage to the soil sample decreases from anode to the cathode. Then it is concluded that the electro osmotic method can be a suitable alternative for soil settlement instead of surcharge being applied.
    Keywords: electrical vertical drain, rapid consolidation, soil improvement
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال