جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "colloidal silica" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «colloidal silica» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
تزریق شیمیایی، یک فرآیند ژیوتکنیکی مناسب جهت تثبیت و ناتراواساختن خاک است. برای تعیین مشخصات خاک تثبیت شده با سیلیس کلوییدی، نمونه های ماسه ی تمیز و ماسه ی لای دار با مقادیر لای 20 و 40 درصد، در حالت تثبیت نشده و تثبیت شده با غلظت های گوناگون سیلیس کلوییدی از 5 تا 30 درصد تهیه و آثار سیلیس کلوییدی در رفتار آن ها در حالت بارگذاری دوره یی بررسی شده است. آزمایش های فشاری تک محوری به منظور تعیین بهترین زمان انجام آزمایش ها بر روی نمونه ها انجام شده است. براساس نتایج به دست آمده، بهترین سن نمونه جهت انجام آزمایش های دوره یی، سه روز انتخاب شد. با انجام آزمایش های سه محوری دوره یی مشاهده شد که تثبیت ماسه ی تمیز و ماسه ی لای دار با سیلیس کلوییدی موجب به تعویق انداختن پدیده ی روانگرایی در خاک های مستعد پدیده ی روانگرایی می شود. به گونه یی که افزودن سیلیس کلوییدی حتی با غلظت 5٪، می تواند در نسبت تنش دوره یی 2/0 از بروز پدیده ی روانگرایی پیشگیری کند، اما برای جلوگیری از روانگرایی در سطوح بالاتر بارگذاری دینامیکی، افزودن سیلیس کلوییدی با غلظت بیشتر از 20٪ لازم است.
کلید واژگان: ماسه, ماسه ی لای دار, بارگذاری دینامیکی, سیلیس کلوئیدی, تثبیت خاک, تزریقChemical injection is a useful geotechnical procedure for stabilizing soils and also making them impermeable. For characterizing the soil stabilized by colloidal silica, the clean and silty sand samples with silt values of 20 and 40 percent, in both unstabilized and stabilized conditions, were prepared with different concentrations of the stabilizer from 5 to 30 percent, and the effects of colloidal silica on its behavior were evaluated under cyclic loading. 30 cyclic triaxial tests were performed on various samples. A 100 kPa confining pressure was used in these tests. All 15 experimental samples were loaded at cyclic stress ratios of 0.2 and 0.4 with a frequency of 1 Hz and up to 200 sinusoidal cycles. In this research, for the stabilized and unstabilized samples, the double amplitude of axial strain of five percent or the pore water pressure ratio of one, whichever occurs earlier, was considered as the liquefaction criterion. By performing cyclic triaxial tests, it was observed that by stabilizing clean and silty sand with colloidal silica, liquefaction phenomenon is postponed. Thus, adding even low concentration of colloidal silica such as 5 percent can prevent liquefaction of soil at the low level of dynamic loads (such as cyclic stress of 0.2). By adding colloidal silica, the double amplitude of axial strain and the pore water pressure ratio were reduced in cyclic loading. For example, in silty sand with a silt content of 40%, by increasing the stabilizing concentration from 10% to 30%, the pore water pressure ratio reduced from 1 (the state of full liquefaction) in 10 cycles to about 0.1 in 100 cycles, and also the double amplitude of axial strain decreased from 5% in 10 cycles to about 0.7% in 100 loading cycles. Gelatinization of colloidal silica between soil grains causes elastic behavior for the soil sample and prevents permanent deformation between soil grains. Reducing permanent deformation in undrained conditions reduces the development of excess pore water pressure in the soil during cyclic loading. The choice of colloidal silica concentration to prevent the liquefaction of sand and silty sand in a specific area depends on the cyclic stress ratio in that area; thus, at a cyclic stress ratio of 0.2, colloidal silica concentration of five percent is sufficient. However, at a cyclic stress ratio of 0.4 (higher level of dynamic loads), colloidal silica with a concentration of 20% or more should be used.
Keywords: Soil stabilization, colloidal silica, silty sand, liquefaction, cyclic loading -
نفت خام یکی از منابع آلودگی خاک و آب می باشد که با فرایندهای فیزیکی و شیمیایی باعث تغییر خصوصیات ژیوتکنیکی خاک می گردد. ماسه کربناته در مناطق نفت خیز و قاره ای یافت می شود که در نتیجه در معرض آلودگی نفتی قرار دارد و مطالعه آلوده شدن این ماسه به نفت و فراورده های نفتی حایز اهمیت می باشد. از طرفی با تزریق محلول سیلیس کلوییدی به تثبیت و بهسازی ماسه آلوده به نفت پرداخته شده است. این پژوهش با انجام آزمایش های سه محوری در حالت غیراشباع به بررسی خصوصیات مقاومت برشی ماسه کربناته آلوده به نفت خام و همچنین ماسه آلوده ی تحت تزریق سیلیس کلوییدی پرداخته است. نتایج نشان داد که آلودگی نفتی منجر به کاهش مقاومت برشی حداکثر و زاویه اصطکاک ماسه کربناته گردیده است و همچنین کاهش چشم گیر مدول الاستیسیته در اثر افزایش نفت مشاهده می شود. با تزریق محلول سیلیس کلوییدی مشاهده شد که مقاومت برشی حداکثر افزایش یافته و چسبندگی به طور قابل ملاحظه ای در نمونه های تزریق شده نسبت به نمونه های آلوده به نفت افزایش یافته است. همچنین تزریق این محلول منجر به افزایش قابل توجه مدول الاستیسیته در نمونه های ماسه ای آلوده به نفت شده است.
کلید واژگان: ماسه کربناته, آلودگی نفتی, سیلیس کلوئیدی, مقاومت برشی, تثبیت غیر محرکCrude oil is one of the soil and water pollution sources which changes the geotechnical properties of the soil via both physical and chemical processes. Carbonate sand which found in oil-rich and continental regions is exposed to oil pollution so that studying the effect of oil and petroleum products contamination is unavoidable. On the other hand, injecting colloidal silica solution, stabilization and improvement of oil-contaminated sand has been investigated broadly. In this research, several triaxial undrained-unconsolidated tests were conducted to investigate the shear strength of carbonate sand contaminated with crude oil as well as contaminated sand stabilized by colloidal silica injection. The results showed that oil pollution reduced the maximum shear strength and the friction angle of carbonate sand, as well as a significant decrease in elasticity modulus while oil content increased. In injected specimens, colloidal silica increases the shear strength, cohesion and stiffness significantly relative to the oil-contaminated ones.
Keywords: Carbonate Sand, oil contamination, colloidal silica, Shear Strength, Passive remediation -
Passive stabilization of the saturated loose sandy landfills especially in developed regions was researched recent decades. Aiming to passive stabilization and keeping the soil structure undisturbed, colloidal silica was applied as a suitable stabilizer because of the controllable properties such as low viscosity and gelling time. Due to the existence fine content in natural soil layers and its effect on the mechanical behavior of the soil media, it is necessary to study the influence of silty sand. Bender element test as a nondestructive test was conducted on the grouted samples with 0, 10, 20, and 30% silt fraction. Three different colloidal silica were injected to study the effect of different chemical condition on the results. All samples after small strain tests were loaded uniaxially under the unconfined condition to evaluate the cohesion of the samples. A series of selected samples were prepared again, and the undrained cyclic resistance was measured. All results showed that the samples with 10% fine content have a greater value of shear strength parameter as shear wave velocity at 28 days curing time. Also, cyclic strength was dramatically higher than ungrouted samples. However, after 14 days curing time, there was no clear difference while the fine content change. As a result, comparison of the data shows the shear wave velocity is a suitable index to evaluate the degree of soil improvement the grouted silty sand at the site.
Keywords: Shear Wave Velocity, Silty Sand, Colloidal Silica, Passive Stabilisation, Compressive Strength -
یکی از متدوال ترین روش های به سازی خاک های اشباع به کارگیری پدیده الکتروکینتیک است. آبکشی خاک های ریزدانه رسی، رفع آلودگی فلزات سنگین از خاک و همچنین تزریق الکتروکینتیک تثبیت کننده های مختلف از جمله سیلیکات سدیم، سیلیس کلوئیدی و محلول های یونی به ویژه در خاک های ریزدانه که تزریق هیدرولیکی با فشار در آنها به بافت خاک صدمه می زند به عنوان روش تثبیتی غیرمحرک؛ نمونه هایی از کاربرد این روش است. سیلیس کلوئیدی تثبیت کننده ای است که از پراکنده شدن ذرات باردار در محیط های متفاوت مانند آب به دست می آید. بررسی کمی میزان تزریق پذیری سیلیس کلوئیدی و تاثیر این ماده و پدیده الکتروکینتیک بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و مایع منفذی و تاثیر هم زمان آن با تزریق هیدرولیکی، نیازمند ساخت دستگاهی است تا کنترل پارامترهای متفاوت را امکان پذیر کند. به همین منظور، کار حاضر به شیوه ساخت دستگاه و ساز و کاری که بتوان توسط آن پدیده الکتروکینتیک در به سازی خاک به ویژه تزریق سیلیس کلوئیدی را تحت شرایط متفاوت هیدرولیکی بررسی نمود، پرداخته است. دستگاه ساخته شده و عملکرد آن با انجام آزمایش بر روی نمونه ماسه مورد بررسی قرار گرفت. با انجام آزمایش های تک محوری و همچنین اندازه گیری سرعت موج برشی نمونه های تزریق شده، قابلیت دستگاه مورد نظر جهت اعمال، بررسی و کنترل پارامترهای لازم در تحقیقات مربوطه تایید شد.
کلید واژگان: سیلیس کلوئیدی, تزریق الکتروکینتیک, تثبیت غیر محرک, بهسازی خاک, ماسهElectro kinetic approach is a conventional method to improve soil characteristics. Dewatering, heavy metal remediation as well as injection stabilizers such as sodium silicate, colloidal silica and ionic solutions, especially in clayey and silty soil, which are sensitive to high pressure methods, are applicable via electro kinetic way. As a green product stabilizer, colloidal silica a dispersion of nano silica particles in water medium phase has been widely investigated by researchers. To quantify the effect of various factors such as solution electrochemical properties and electro kinetic injection conditions on stabilized soil and pore fluid, a suitable apparatus is necessary for laboratory tests. The apparatus should facilitate control and management of hydraulic and electro kinetic conditions. So, the main objective of the paper is to study the electro kinetic injection synced with hydraulic one into loose sand via appropriate instrument. An appropriate device has been designed and constructed and validated by feasibility tests. The trend of current intensity was compatible with previous works as well as uniaxial shear strength and shear wave velocity increase of soil. In conclusion, built apparatus could be useful for future studies.
Keywords: colloidal silica, ground improvement, passive stabilization, electrokinetic injection, Sand -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال چهل و ششم شماره 4 (پیاپی 85، زمستان 1395)، صص 77 -88به منظور بررسی رفتار ماسه های سیلتی تثبیت شده با نانو کلوئید سیلیکا، 32 نمونه، تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفته و ریزساختار تعدادی نمونه، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شده است. نمونه های آزمایش مقاومت تک محوری، شامل مخلوط ماسه و مقادیر صفر، 10، 20 و 30 درصدی سیلت بوده و به روش رسوب گذاری در محلول های کلوئید سیلیکا با غلظت 5، 10 و 15 درصد وزنی، تهیه شده اند. دوره عمل آوری نمونه ها نیز، 3 تا 30 روز در نظر گرفته شده است. با وجود این که در شرایط طبیعی، ماسه ها و سیلت ها فاقد چسبندگی و مقاومت فشاری محدود نشده می باشند، ولی مقاومت فشاری نمونه های مختلف تثبیت شده آن ها، در محدوده قابل توجه 25 تا 240 کیلوپاسکال قرار می گیرد. ملاحظه می شود در تمامی شرایط متفاوت تثبیت، بین افزایش مقاومت فشاری نمونه ها با افزایش غلظت کلوئید سیلیکا و افزایش طول مدت عمل آوری، رابطه ای خطی برقرار است. اگر چه با کاهش زمان گیرش کلوئید، از شدت تاثیر زمان عمل آوری، کاسته می شود. همچنین در شرایط یکسان تثبیت، نمونه های ماسه سیلتی با 10 درصد سیلت، بیشترین مقاومت فشاری را در بین دیگر نمونه ها دارند. از طرفی دیگر، تفاوت شکل و سطوح ذرات ماسه -سیلت طبیعی و تثبیت شده، توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به وضوح آشکار می گردد، به طوری که مشخص می شود سطح ذرات تثبیت شده، دارای توده های لایه ای از کلوئید سیلیکا می باشند.کلید واژگان: ماسه های سیلت دار, کلوئید سیلیکا, آزمایش مقاومت فشاری تک محوری, غلظت, زمان عمل آوری, میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)Journal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:46 Issue: 4, 2017, PP 77 -88Saturated deposits of sands and silty sands are liquefiable during earthquakes. One of the new methods proposed for non-disruptive mitigation of liquefaction risk at developed sites is passive site stabilization. It involves slow injection of colloidal silica at the edge of a site and delivery of the stabilizer to the target location using natural groundwater flow [1]. Colloidal silica is an aqueous suspension of microscopic silica (SiO2) particles produced from saturated solutions of silicic acid [2]. The particles size can range in size from 2 to 100 nm, although the particle size is fairly constant in a given suspension. During manufacturing, colloidal silica solutions are stabilized against gelation so they can have long induction periods during which the viscosity remains fairly low up to a few months. A few studies have investigated the behavior of sands stabilized with colloidal silica. Persoff et al. measured short term strength of about 430 kPa at concentration of 20 wt% colloidal silica [3]. Gallagher and Mitchell found the baseline unconfined compressive strength ranged from 32 to 222 kPa in period of 7-30 days at sands samples treated with 5-20 wt% colloidal silica. They also did a series of cyclic triaxial tests and found that for passive site remediation, a 5 wt% concentration of colloidal silica is expected to be able to adequately mitigate the liquefaction risk of loose sands [4]. The stabilization of loose silty sand with colloidal silica has not been studied comprehensively so the present study was undertaken to investigate the unconfined compressive strength and microstructure analysis of silty sands stabilized with colloidal silica.Keywords: Unconfined compressive test, Silty sand, Colloidal silica, Concentration, Curing, SEM analysis
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.