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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « nano-clay » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «nano-clay» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • امید توسلی*، عادل عساکره، ایمان صفرزاده

    احداث راه های مختلف روی بسترهای خاکی متشکل از مصالح ریزدانه، غالبا امری اجتناب ناپذیر بوده و در این میان، انتخاب روش های مناسب جهت بهسازی آنها و بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ضروری می باشد. یکی از این روش ها، تثبیت خاک با استفاده از انواع مواد افزودنی همچون اختلاط نانورس و آهک است، بطوریکه می توانند خواص فیزیکی و شیمیایی خاک را تا حد امکان بهبود بخشیده و تغییرات در مقیاس میکروسکوپی را ایجاد نمایند. در این مقاله، به بررسی تثبیت سطحی بستر از خاک ریزدانه و تغییرات خصوصیات مقاومتی آن در اثر افزودن اختلاط نانو رس و آهک پرداخته شده است. بدین منظور، مجموعه-ای از آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده، حدود اتربرگ، تراکم، PH و آزمایش های ریزساختاری شامل پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) بر روی خاک ریزدانه تثبیت شده با اختلاط نانو رس و آهک به ازای درصدهای مختلف آنها در زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه انجام و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که بیشترین افزایش مقاومت در خاک ریزدانه تثبیت شده با افزودن 3 درصد آهک و 3 درصد نانو رس در زمان عمل آوری 28 روزه بدست آمده و با توجه به نتایج آنالیز ریزساختاری نمونه های حاوی آهک و نانورس، مشخص گردید که به دلیل تشکیل ژل کلسیم سیلیکات هیدرات، از فضای حفرات کاسته شده و با بیشتر شدن اتصال بین ذرات خاک، مقاومت آن افزایش یافته است.

    کلید واژگان: تثبیت سطحی خاک, خاک ریزدانه بستر, نانو رس, آهک, آزمایش های ریزساختاری}
    Omid Tavasoli *, Adel Asakereh, Iman Safarzadeh

    The construction of different paths on fine-grained soil beds is often inevitable and, it is necessary to select and design suitable methods of soil improvement. One of these methods is shallow soil mixing with different additives such as lime and Nano-clay. These particles can improve the physical and chemical properties of the soil as much as possible and make changes on a microscopic scale. In this paper, the stabilization of fine-grained soil beds and their strength properties due to the addition of Nano-clay and lime mixing are investigated. For this purpose, the series of unrestricted compressive strength tests, Atterberg limits, density, PH and microstructural tests including X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) have been performed on the mixture of soil with Nano-clay and lime with different adding percentages at 7, 14 and 28-day curing period. The obtained results indicate that the optimum soil properties were obtained by adding 3% lime and 3% Nano-clay during the 28-day curing period and according to the results of microstructural analysis, it was found that soil resistance increased due to the formation of calcium silicate hydrated gel with reducing the voids and increasing the contacts between soil particles.

    Keywords: Soil Improvement, fine-grained soil subgrades, Nano-clay, lime, microstructural tests}
  • احمدرضا مظاهری*

    خاکهای رسی به دلیل ریز بودن ذرات قادر خواهند بود ترک های ایجاد شده در خود را تا حدودی بهبود داده و ترمیم نمایند. بنابراین سازه های خاکی ایجاد شده با خاک رس به صورت بالقوه خاصیت خودترمیمی دارند و از جمله عواملی که می تواند این خاصیت را تقویت نماید می توان به افزایش فشار سربار، وجود افزودنی در خاک رس و خصوصیات اولیه خاک اشاره نمود. در این مقاله تاثیر حضور افزودنی نانورس، تغییرات فشار آب منفذی و گذشت زمان بر خاصیت خود ترمیمی خاک رس مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام آزمایشات مورد نظر و کنترل فشار وارد بر نمونه ها دستگاهی طراحی و ساخته شده است که در این دستگاه نمونه به قطر 10 سانتیمتر و ارتفاع 5 سانتیمتر ساخته می شود و فشار آب را می توان از 0 تا 500 کیلوپاسکال تغییر داد. نتایج تحقیق نشان می دهد هنگامی که در نمونه ترک یک میلی متر ایجاد شده باشد در شرایط بدون اعمال فشار و طی 60 دقیقه حدود 500 میلی لیتر آب از ترک عبور می کند ولی زمانی که نمونه حاوی 2 و 5 درصد نانو رس باشد با وجود ترک 1 میلی متر در آن میزان آب عبوری از ترک طی 60 دقیقه به ترتیب 40 و 5 میلی لیتر خواهد بود. این میزان کاهش آب عبوری تاثیر مثبت ریز دانه های در مقیاس نانو را در بسته شدن ترک ایجاد شده نشان می دهد.

    کلید واژگان: خاصیت خود ترمیمی, فشار آب منفذی, نانو رس مونت موریلونیت, ترک, زمان}
    Ahmadreza Mazaheri *

    Some factors such as soil mass settlement, earthquake activities, and hydraulic failure causing tensile forces in the earth's structures and, consequently, cracks creatoin and development of water leakage from cracks. In this study, in order to reduce possible damage caused by cracking and its extension to the erosion of internal structures, the effects of nano-clay on the self-healing properties of clayey soils have been investigated. In this study, the effect of nano-clay additive, pressure and time elapsed on crack restoration in clay was evaluated. In order to perform experiments, two types of cracks with thicknesses of 0.5 and 1 mm with a depth of 50 mm created in the samples and the montmorillonite nano-clay was used as an additive. Twelve tests with different percentage of nano-clay, without pressure and at pressures of 50 to 500 kPa in two steps after the cracking (first day) and 24 hours after the creation of crack (second day) was performed for samples with a thickness of 0.5 and 1 mm. The flow rate is measured in all tests and was the basis for judging the impact of each factor. The results show that when the cracked sample is made with one millimeter, under non-pressure conditions, in about 60 minutes, approximately 500 ml of water passes through the crack. However, when the sample contains 2 and 5% nano-clay, the amount of water passing through the crack within 60 minutes, would be 40 and 5 ml, respectively.

    Keywords: Self-healing, nano-clay, Water Pressure, Crack}
  • سبا غفاری، روزبه دبیری*
    در صورتیکه طرح مسیر راه بگونه ای ارایه شده باشد که از مناطقی با لایه های خاکی ضعیف و مساله دار عبور نماید یا منابع قرضه در فاصله دور از محدوده اجرای پروژه باشد، جهت ساخت لایه های روسازی راه و بویژه لایه خاک بستر که بعنوان پی بدنه راه موسوم است بایستی عملیات تثبیت انجام گیرد. روش های تثبیت خاک عموما به دو بخش شیمیایی و فیزیکی تقسیم می گردد و از مصالح ژیوسنتتیک نیز بدین منظور استفاده می شود. امروزه از مواد با اندازه نانو نیز جهت بهسازی خصوصیات ژیوتکنیکی و مقاومتی خاک بهره گرفته می شود. هدف از تحقیق حاضر، امکان کاربرد مخلوط ذرات نانو رس و الیاف پلی پروپیلن در خاک رس منطقه جزیره اسلامی در نزدیکی دریاچه ارومیه جهت ساخت لایه های روسازی در بدنه راه است. در مرحله اول، ذرات نانو رس با درصدهای 5 و 10 درصد با خاک مورد مطالعه افزوده شده و عمل آوری به مدت های 7، 14 و 28 روز انجام گرفته است. در مرحله دوم، الیاف پلی پروپیلن با درصدهای 4/0، 8/0 و 6/1 با خاک رس مخلوط گردیده است. در مرحله سوم، مقدار بهینه الیاف پلی پروپیلن با ذرات نانو رس مخلوط شده و سپس به نمونه خاک مورد مطالعه اضافه گردیدند و فرایند عمل آوری مشابه مرحله اول تکرار شده  است. جهت انجام تحقیق از آزمون های آزمایشگاهی تراکم، تک محوری، برش مستقیم و نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) در دو حالت خشک و اشباع براساس استاندارد ASTM  استفاده گردیده و میزان درصد تورم  در نمونه های اشباع اندازه گیری شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد حالت بهینه، ترکیب 5 درصد نانو رس به همراه 8/0 درصد الیاف پلی پروپیلن با مدت زمان عمل آوری 28 روزه می باشد. زیرا این شرایط باعث بهبود شرایط تراکم پذیری، افزایش توانایی باربری، مقاومت برشی و کاهش میزان تورم و افزایش حجم در مصالح بهسازی شده گردیده است.
    کلید واژگان: رس, نانو رس, روسازی راه, الیاف پلی پروپیلن, لایه خاک بستر}
    Saba Ghaffari, Rouzbeh Dabiri *
    If the geometric design of a road is in a way that it has to pass through areas with weak and problematic soil layers or borrow materials are located far away from project sites, stabilization of pavement improvement operations should be performed to construct pavement layers, especially its subgrade level. Generally, stabilization method of soils is divided into chemical and mechanical procedures, and simultaneous geosynthetic materials can be used. Nowadays, nano materials are proposed in order to improve geotechnical properties of soils in terms of bearing capacity. The present study was aimed to investigate the capability of nanoclay particles and the application of polypropylene fibers in the clayey soil of Eslami Island near Lake Urmia to construct layers in pavement. In the first step, nanoclay particles with 5 and 10 percentages were mixed with soil, and then the curing process was carried out in 7, 14, and 28 days. In the second step, polypropylene fibers were added to the clayey soil in 0.4, 0.8, and 1.6 percentages. Finally, the optimal values of polypropylene fibers and nanoclay particles simultaneously mixed with soil specimens and, similar to the first step, curing operations were carried out. To this end, laboratory tests containing compaction, uniaxial strength, direct shear, and California Bearing Ratio (CBR) in dry and saturate conditions were executed according to ASTM standards. Furthermore, swelling values in the improved specimens at saturate positions were estimated. The findings revealed that optimum combination was obtained at 5% of nanoclay blended with 0.8% of polypropylene fibers in specimens undergoing a 28-day curing process since this condition was found to upgrade the stabilization of soil specimens in terms of compressibility, bearing capacity, strength, and reduction of swelling potential.
    Keywords: Clay, Nano Clay, pavement design, Polypropylene Fibers, Subgrade Layer}
  • احمدرضا مظاهری، شهاب حسن پور *، امید خالقی پور

    لایه‌های رسی متراکم به عنوان یکی از متداول‌ترین لایه‌های نفوذناپذیر در اکثر سازه‌های ژیوتکنیکی مانند سدهای خاکی و مراکز دفن زباله‌های شهری و رادیواکتیو کاربرد دارند. به دلیل خصوصیات ژیوتکنیکی خاص، این لایه‌ها در طول عمر خود به‌وسیله ترک-خوردگی دچار آسیب می‌گردند این ترک‌ها باعث افزایش نفوذپذیری لایه و کاهش کارایی آن می‌گردد. با توجه به لزوم آگاهی و شناخت عوامل موثر بر پایداری سازه‌های ژیوتکنیکی ساخته شده با این لایه‌ها در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از خاصیت خودترمیمی خاک‌های رسی گامی در جهت بهبود عملکرد خاک‌ها در شرایط مختلف برداشته شود. در تحقیق حاضر با انجام آزمایشات متعدد نشان داده شده است که می‌توان با افزایش دامنه خمیری خاک‌های رسی، سرعت ترمیم ترک را افزایش داد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که افزودن نانورس مونت‌موریلونیت به خاک باعث افزایش فرآیند خودترمیمی ترک‌ها می‌شود؛ گذشت زمان تاثیر این افزایش را در روند ترمیم ترک‌های ایجاد شده در نمونه ها را کاملا آشکار می کند. میزان دبی خروجی نمونه‌ها نسبت به زمان سپری شده در طی خودترمیمی اندازه‌گیری می‌شوند و با توجه به نمودارها مورد بررسی قرار می‌گیرند. آزمایشات نشان دادند که میزان درصدهای نانورس مونت‌موریلنیت بی‌تاثیر نبوده و باعث کاهش میزان جریان در نمونه‌ها هستند، که این نشانه‌ی خود ترمیمی ترک بوسیله افزودنی نانورس است. میزان کل دبی خروجی در نمونه‌های حاوی نانورس از نمونه‌های غیرافزودنی‌ بسیار کمتر بود و می‌توان از نانورس به عنوان ترمیم کننده ترک‌ها به‌وجود آمده در خاک‌های رسی با عمق 5 سانتی ‌متر استفاده کرد.

    کلید واژگان: آبشستگی, ترک, دامنه خمیری, مونت موریلنیت, نانورس}
    Ahmadreza Mazaheri, Shahab Hassanpour *, Omid Khaleghi pour

    Dense clay layers are one of the most common impermeable layers in most geotechnical structures such as earth dams and urban and radioactive waste landfills. Due to the specific geotechnical properties, these layers are damaged by cracking over their lifetime. These cracks increase the permeability of the layer and reduce its efficiency. Considering the necessity of knowledge and understanding of factors affecting the stability of geotechnical structures made with these layers, in this research, it has been tried to use a self-resilient property of clay soils to improve soil yield in different conditions. In the present study, it has been shown by numerous experiments that increasing the plasticity index's clay soils can increase the crack restoration rate. The results show that the addition of nanomorillonite to soil improves the self-healing process of the cracks; the time elapses the effect of this increase in the process of repairing cracks created in the specimens. The discharge rate of the samples is measured relative to the time elapsed during the self-repair and are examined according to the graphs. The experiments showed that the percentage of nano-clay montmorillonite is unaffected and reduces the amount of flow in the specimens, which is the self-restorative symptom of cracking by the addition of nano-clay. The total amount of discharge outflow in nano-clay samples from the non-additive samples was much lower, and nano-clay can be used as repairing cracks in clay soils at a depth of 5 cm.

    Keywords: Scouring, Cracking, self resurfacing, montmorillinite, Nano Clay}
  • مصطفی زمانیان*، فاطمه قهرمانی

    فروریزش، کاهش حجم ناگهانی خاک با افزایش رطوبت است که در اثر از بین رفتن مقاومت عوامل پیونددهنده ذرات رخ می دهد. خاک های فروریزشی در مناطق وسیعی از جهان و در نواحی گرمسیری ایران، یافت می شوند. وقوع فروریزش می تواند خسارت های زیادی به تاسیسات و سازه های مجاور خاک تحمیل کند. بنابراین مطالعه رفتار خاک های فروریزشی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق تثبیت خاک فروریزشی منطقه سرکویر سمنان که از نوع لای با پیوندهای ضعیف رسی است، توسط سیمان پرتلند و نانو رس مورد مطالعه قرار گرفت. سیمان به مقدار 5/0، 1 و 5/2 و نانو رس به مقدار 05/0، 01/ و 25/0 درصد وزنی خاک خشک، به خاک فروریزشی اضافه شدند. نمونه ها با دانسیته نسبی 14 کیلونیوتون بر متر مکعب و درصد رطوبت 5%، آماده شدند. با انجام آزمایش تحکیم بر روی نمونه های بهسازی شده پس از 7، 14 و 28 روز، شاخص فروریزش مطابق با استاندارد ASTM D 5333 تعیین شد. نتایج نشان داد که هر دو ماده سیمان و نانو رس می توانند پتانسیل فروریزش را کاهش دهند. عملکرد بهسازی به طور قابل توجهی به مقدار ماده افزودنی و نیز زمان عمل آوری وابسته بود. بهترین عملکرد بهسازی در مقادیر پایین نانو رس مشاهده شد و با افزایش مقدار نانو رس، بازده بهسازی کاهش یافت. برخلاف سیمان، فرآیند تثبیت با نانو رس نسبتا سریع بود و با تبخیر آب درون خاک، تکمیل شد. علاوه بر این، در این تحقیق با عکس برداری میکروسکوپی از نمونه های بهسازی شده و بهسازی نشده، رفتار خاک از دیدگاه میکرومکانیک نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

    کلید واژگان: خاک فروریزشی, پتانسیل فروریزش, بهسازی خاک, سیمان پرتلند, نانو رس}
    Mostafa Zamanian *, Fatemeh Qahremani

    Collapse refers to sudden decrease in the soil volume upon wetting which is attributed to loss in the strength of the inter-particle bonds. Collapsible soils can be founded at vast areas around the word and subtropical areas of Iran. Collapse characteristics contribute to various problems to infrastructures that are constructed on loess soils. For this reason, collapse behavior of loess soils has been subject of interest. In this study, stabilization of Semnan loess which is composed of fine sand and silt bonded by weak clay bonds has been investigated. The loess was mixed with Portland cement in the order of 0.5%, 1%, and 2.5% for and with nano-clay in order of 0.05%, 0.1%, and 0.25%. The specimens were prepared to achieve dry density of 14 kN/m3 and water content of 5%. Oedeometer tests were performed to determine the collapse potential according to ASTM D5333 after 7, 14, and 28 days. Results showed that both Portland cement and nano-clay can reduce collapse potential. Improvement performance was significantly dependent on the binder content and curing time. The best improvement performance was observed at low nano-clay content and it was reduced by increasing nano-clay content. Unlike the cement stabilization, treatment process with nano-clay was relatively fast that terminated when soil moisture content was evaporated. In addition, in this study micromechanical soil behaviors were investigated by scanning electron microscopy (SEM) image of the treated and untreated specimens.

    Keywords: Collapsible soil, collapse potential, Soil improvement, Portland cement, nano-clay}
  • احسان حسن زاده خباز*

    تغییر شکل دایم یا شیار افتادگی در مسیر عبور چرخ های وسایل نقلیه یکی از مهم ترین مدهای خرابی است که بر عمر روسازی انعطاف پذیرتاثیر می گذارد.  این نوع خرایی بیشتر در جاده های که در مناطق گرمسیر واقع شده اند مشاهده می شود. ویژگی های مصالح تشکیل دهنده نقش زیادی در ویژگی های ساختمانی روسازی بازی می کنند. استفاده از دانه بندی متخلخل و درشت و درصد قیر بالا جهت ایجاد اتصال مناسب در ساختار مخلوط های آسفالتی از روش های بهبود خواص مخلوط های آسفالتی شناخته شده است. یکی از انواع مخلوط های ساخته شده بر این اساس مخلوط های آسفالتی با استخوانبندی سنگدانه ای (SMA) می باشد. این مخلوط ها نوعی مخلوط آسفالتی گرم با اسکلت درشت دانه و میزان بالای قیر و فیلر می باشند که نقش کلیدی و با اهمیت نوع و خصوصیات قیر بکار رفته به عنوان چسباننده ذرات سنگی و عاملی که باید تحمل تنش برشی در محل سنگدانه ها را داشته باشد، بسیار مورد توجه است.  از سوی دیگر، به واسطه ی بالا بودن میزان قیر و جهت جلوگیری از ریزش قیر، استفاده از افزودنی ها از جمله الیاف و یا مواد پلیمری اجتناب ناپذیر است. استفاده ازافزودنی های پلیمری علاوه بر اینکه باعث بهبود خصوصیات قیر می-شوند، با افزایش ویسکوزیته ی قیر، تا حدود زیادی مانع از ریزش قیر نیز می گردند. همچنین یکی از افزودنی هایی که به تازگی در اصلا ح مشخصات رفتاری قیرها به کار گرفته شده است، نانو رس است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی اثر نانو رس به عنوان افزودنی اصلی به قیر برای بهبود خواص قیر در کنار افزودنی های شایع SBS و الیاف سلولوزی، به منظور افزایش مقاومت باربری آسفالت و اصلاح خصوصیات فنی آن در برابر شیار افتادگی در اسفالت SMA می باشد. بدین منظورنمونه هایی از مخلوط های آسفالتی SMA از قیر خالص 70-60 حاوی افزودنی 4/0% الیاف به مخلوط آسفالتی و یا قیر اصلاح شده توسط 5% SBS، همراه افزودنی نانو رس مونت موریلونیت به نسبت 1%، 2% ، 3% و 4% به هر دو قیر خالص و پلیمری، توسط دستگاه ژیراتوری ساخته شد. در این پژوهش آزمایش مارشال، آزمایش های خزش دینامیکی و شیار شدگی بر ای نمونه های مختلف انجام گرفته است.  نتایج حاصل از این آزمایش ها بهبود عملکرد نمونه های مخلوط آسفالتی حاوی نانو ذرات با افزایش درصد نانو رس  تا درصد 3 را نشان می دهد که در قیر پلیمری بهترین بهبود در عملکرد را دارد.

    کلید واژگان: SMA, نانو رس, الیاف, SBS, مارشال, خزش, شیارشدگی}
    Ehsan Hassanzadeh Khabbaz *

    Permanent deformation or rutting is one of the most important distress modes that affect the life of flexible pavements. This type of distress is often observed on the roads that are situated in tropical regions. The properties of the constituent materials play a significant role in the construction properties of the pavement. The use of porous gradation and high binder grade for proper binding in the structure of mixes is known as the methods for improving the properties of mixtures. One of the mixtures made on this basis is Stone Matrix Asphalt mixtures (SMA). These mixes are a type of hot mixed with the coarse skeleton and the high binder and filler, which plays a key role, with the importance of the type and the tar properties used, as the binder of rock particles and the factor that has to endure the stress of the shear stress between aggregates.  On the other hand, due to the high percent of binder and the prevention of binder, the use of additives such as fibers or polymer materials is inevitable. The use of polymeric additives in addition to improving the binder properties, with the increase binder viscosity, also decreases binder drain down. Also, one of the recently applied additives to enhance the binder properties is Nano - clay. The aim of this study is to evaluate the effects of Nano clay as the main additive to binder to improve the binder properties alongside the SBS and fibers, in order to increase the loading resistance of asphalt and to correct its technical properties against the rutting. So, control asphalt mixtures containing of 60-70 binders with 0/4% fiber blended into mixture or modified bitumen mixed by 5 %, along with a montmorillonite additive of 1 %, 2 %, 3 % and 4 % for both pure and polymer bitumen. In this study, the Marshall test, dynamic creep tests and delamination were performed on different samples. The results of these experiments show improved performance of samples containing Nano - nanoparticles with an addition of Nano clay to 3%, which is best achieved performance in polymer modified mixtures.

    Keywords: stone matrix asphalt mixtures, SBS, Nano Clay, Marshall, Creep, Rutting}
  • Behnam Mahboubi, Zuhua Guo, Hao Wu *
    The present study mainly aims at the identification and laboratory production of geopolymer concrete with the increased resistance to acid attack. For this purpose, after evaluating the reactivity of the raw materials and their applicability in the production of geopolymer cement among the available aluminosilicate materials, the metakaolin pozzolan was selected as the appropriate raw material. After the selection of the binder and activator of sodium hydroxide, the alkali activation process was performed for the mixtures of raw materials. Then, for the initial estimate of the durability performance of geopolymer cement  in acidic media, the durability of concrete samples was investigated in 1M sulfuric acid for 7, 28 and 90 days. The results showed that the nano-silica and nano-clay are effective in improving the performance of geopolymer concrete, as the addition of 3% nano-silica resulted in the 0.44% increase in the strength of the geopolymer concrete. Also, the addition of 3% nano-clay led to the increase in the strength of geopolymer samples up to 0.54. In addition, the samples are more durable in acidic media, so the weight loss of nano-clay-containing geopolymer samples in 90 days is 1.2 times that of geopolymer concrete samples without this additive.
    Keywords: Geopolymer, acidic medium, Nano-clay, nano-silica, Compressive strength}
  • طالب رودیان، حمید رحمانی*، شهاب الدین حاتمی
    دوام بتنهای مسلح در محیطهای خورنده در سالهای اخیر با استفاده از افزودنی های مختلف افزایش یافته است. در این تحقیق نیز نانو ذرات رس به میزان 0/5، 1 و 1/5 درصد وزنی سیمان، جایگزین سیمان در طرح اختلاط شاهد شده اند. بر همین اساس 24 عدد تیر بتن مسلح پس از 28 روز عمل آوری در آب به سه گروه تقسیم بندی شدند که در هر گروه میزان جایگزینی نانو ذرات رس متغیر میباشد. گروه اول شامل 8 عدد تیر که پس از 28 روز عمل آوری در آب تحت آزمایش خمشی قرار گرفتند. گروه دوم و سوم نیز هر کدام شامل 8 عدد تیر بودند که پس از 28 روز عمل آوری در آب به مدت 6 ماه در محلول کلراید و چرخه تر و خشک قرارگرفته و سپس تحت آزمایش خمشی قرار گرفتند، با این تفاوت که تیرهای گروه سوم در مدت 6 ماه قرارگیری در محلول خورنده تحت بارگذاری نیز قرار داشتند. همچنین مقاومت فشاری و جذب آب کلیه طرح اختلاطها در سنین مختلف اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که افزودن نانورس به بتن باعث کاهش قابل توجه مقاومت فشاری شده و همین امر باعث میگردد که ظرفیت خمشی تیرها نیز کاهش یابد. علاوه بر این افزودن نانورس به بتن باعث کاهش جذب آب نیم ساعته و افزایش جذب آب 24 ساعته میشود. ضمنا نتایج نشان داد که قرارگیری تیرها در محلول کلراید و سیکلهای تر و خشک باعث کاهش ظرفیت خمشی تیرها میگردد، اما بارگذاری تیرها تاثیر مخرب محلول کلراید را کاهش میدهد. همچنین تیرهای حاوی نانورس در برابر تهاجم کلرایدها به مراتب عملکرد بهتری داشتند.
    کلید واژگان: نانورس, تیر بتن مسلح, بار بهره برداری, یون کلراید, سیکل تر و خشک, خوردگی آرماتور}
    Taleb Roodian, Hamid Rahmani *, Shahabaddin Hatami
    Durability of reinforced concrete (RC) structures has been increased using different additives under corrosive environments in the recent years. In the present study, 0, 0.5, 1 and 1.5 percentage of nano clay particles were substituted as cement. Therefore, 24 RC beams divided in three groups after 28 days of curing. The first group consists of 8 beams which were tested after 28 days of moist curing. The second and the third groups consist of 8 beams in each group, which were tested after 6 months exposure in chloride solution and wetting and drying cycles, where the third group beams were additionally under service loads. Also, compressive strength and water absorption of the mixtures were evaluated at different ages. Results showed that the addition of nano-clay particles considerably reduces the compressive strength of concretes which consequently decreases the flexural capacity of the beams. In addition, nano-clay particles reduce the half-hour water absorption and increase 24-hour water absorption. Also, results showed that the wetting and drying cycles of chloride solution for 6 months reduces the flexural capacity of the beams, but service loads reduces the negative effect of the exposure. Also, the beams containing nano-clay particles showed better performance under chloride attack.
    Keywords: Nano-clay, Reinforced concrete beam, Service loads, Chloride ion, Wetting, drying cycle, Corrosion of rebar}
  • Ahad Bagherzadeh Khalkhali *, Iman Safarzadeh, Habib Rahimi Manbar
    With the rapid development of nanotechnology multi-disciplinary cross applications as well as the limitations of traditional materials, nanomaterials have been introduced to improve the soil. This paper investigates the potential advantages of nanotechnology for innovative solutions in the area of soil improvement. Studies on applied nanomaterials in geotechnical engineering show the way these nanoparticles are applied to improve soil engineering parameters. In the present study, we aimed to investigate the effect of adding Nano clay on the geotechnical properties of clay and silt soil and improve their engineering properties. For this purpose, a series of tests were conducted including granulation, uniaxial, direct shear, Atterberg limits, compaction and triaxial tests on clay and silty soils. The results show that the liquid and plastic limits of soil will increase with increasing nanoparticles in soil composition. Also, according to the results of compaction test, by increasing in Nano clay the unit weight of clay soil will increase and optimum moisture content will decrease. According to the results from direct shear tests, by increasing in nanoparticles, the adhesion of clay and silt soils also increase. However, the internal friction angle of both clay and silt soil is reduced.
    Keywords: Geotechnical, Nano Clay, Optimum moisture content, Adhesion, Internal friction angle}
  • امیررضا گودرزی*، مهدی سحاب روشن، حمیدرضا اکبری
    در پژوهش حاضر قابلیت ترکیب نانو رس و سیمان با هدف افزایش بازده فرآیند تثبیت و جامدسازی (S/S) خاک آلوده به فلز سنگین ارزیابی شد. بدین منظور دو نوع نانو رس فعال (شامل سدیم-مونتموریلونیت و نانو سدیم-کلوزایت) ، سیمان و ترکیب سیمان-رس (CNC) بطور جداگانه به یک نمونه خاک آلوده شده به درصدهای مختلف فلز روی اضافه و تغییر رفتار مصالح تحت زمانهای مختلف عمل آوری با انجام مجموعه ای گسترده از آزمایشهای بزرگساختاری و ریزساختاری بررسی گردید. نتایج بدست آمده نشان میدهد پس از افزودن کانی های رسی به خاک، علیرغم کاهش اولیه دسترسی زیستی آلودگی اما حمله اسیدی سبب واجذب بخشی از فلز سنگین خواهد شد. بر اساس طیفهای اشعه ایکس، در نمونه های اصلاح شده با سیمان تنها نیز مشاهده شد حضور آلاینده سبب تخریب مواد سیمانی و در نتیجه تاثیر منفی (تا 8 برابر) بر مقاومت مصالح میشود. لذا برای تامین حداقل ضوابط S/S، مقادیر زیادی سیمان (تقریبا 20% به ازای یک درصد آلاینده) و حدود 28 روز نگهداری لازم است. از طرفی، استفاده از CNC با افزایش پتانسیل نگهداشت سیستم و محدودیت در تاثیر نامطلوب فلز سنگین بر واکنشهای هیدراتاسیون، سیمان مورد نیاز برای کنترل تراوش آلاینده را بیش از 40% کاهش و زمان عمل آوری را به یک چهارم میرساند. این ترکیب، مقاومت خاک آلوده را نیز تا 5/1 برابر نسبت به سیمان تنها افزایش داده و لذا به عنوان یک گزینه موثر برای S/S پیشنهاد میشود.
    کلید واژگان: خاک آلوده, فلز سنگین, سیمان, نانو رس, تثبیت و جامدسازی}
    Amir reza Goodarzi *, Mahdi Sahabroshan, HamidReza Abari
    Stabilization/solidification (S/S) has emerged as a cost-effective method for treating a variety of wastes, particularly heavy metal (HM) contaminated soils. Among the many available fixing agents, Portland cement (PC) has been used extensively for the remediation of contaminated sites. However, there are significant environmental and technical impacts associated with PC application. Thus, the present research was conducted to address the efficacy of cement and nano-clay mixture in enhancing the S/S process. In so doing, artificially contaminated soils were first prepared by mixing kaolinite with zinc (Zn) at levels of 0 to 2%. Afterward, tow type of nano-clay (Na-Montmorillonite and Na-Cloisite), cement and cement/nano-clay (CNC) were separately added to the sample, and then, a set of macro and micro level experiments including batch equilibrium, pH, toxicity characteristic leaching procedure (TCLP), unconfined compression strength (UCS), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray (EDX) analyses were carried out at various curing periods (1, 7 and 28 days) to assess the effectiveness of the additives. The results obtained show that the addition of nano-clay can increase the HM retention capability of soil; however, this may be partly lost when the treated soil are subjected to acidic TCLP solution. In addition, with increasing the HM content, due to the decrease in buffering capacity of system and the restructuring of the clay particles, the soil remediation potential at presence of nano-clay is decreased considerably. It was found that the application of sole cement may significantly enhance the HM retention capacity of soil. But in this case, the physicochemical reactions of Zn ions with cement could hinder and/or reduce the generation of hydration products phases such as calcium silicate hydrate (CSH) and calcium aluminate hydrate (CAH), resulting in the degradation of cementation structure-bonding of S/S matrix, as clearly confirmed by the formation of calcium zincate and the diminution in the cementitios compounds peak intensity in the XRD patterns of cement-treated soils. Therefore, the leaching characteristics and the mechanical properties of the S/S material with sole cement are adversely affected by increasing the amount of HM ions. As a result, a large quantity of cement (20 wt% per one percent of HM) and a long time of curing (≈ 28 days) should be employed to meet the full needs of HM immobilization in contaminated soil and give the EPA-acceptable UCS value (≥ 0.35 MPa). The TCLP and XRD test results indicate that the cement/nano-clay combination can expedite the S/S process and alleviate the deleterious influences of metal ions and acidic attack on the stabilized sample. The EDX analyses also support the increase in the development of hydration reactions and the formation of cementing materials in the presence of CNC, providing the enhancement of binding capacity that will lead to the greater strength (up to 50%) in comparison to cement application. Hence, the CNC binary system is more efficient in modifying the contaminated soil with a lower amount of binder (to about 40%) and shorter curing ages (by nearly 4 times) than that of the sole cement. Overall, it is concluded that the cement/nano-clay mixture can be utilized as an effective S/S amendment and CNC content of 15 wt% per 1% of HM can successfully remediate the contaminated soil after 7 days of curing.
    Keywords: Contaminated soil, heavy metal, cement, nano-clay, stabilization, solidification}
  • عادل عساکره *، احمد آوازه
    خاک های واگرا به محض تماس با آب به سرعت شسته می شوند. بالا بودن درصد یون سدیم از خصوصیات عمده این خاک ها می باشد. در اینگونه خاک ها ذرات رسی در مجاورت با آب، چسبندگی خود را از دست می دهند. و در نتیجه ذرات کلوئیدی خاک به به سهولت از یکدیگر دوره شده و با نیرونی کمی که میتواند ناشی از حرکت بسیار آرام آب باشد به حرکت در می آیند. برای مقابله با اثرات منفی این گونه از خاک سه راه کار عمده شامل اجتناب از ساخت و ساز بر روی آن، تعویض خاک واگرای موجود در محل و استفاده از افزودنی های مختلف جهت اصلاح و تثبیت مورد توجه بوده است. در اکثر مواقع استفاده از دو گزینه ی اول امکان پذیر نبوده و مقرون به صرفه نیست اما استفاده از افزودنی های مختف تاکنون مشکل بسیاری از پروژه ها را که بر روی این گونه از خاک ساخته شده اند مرتفع نموده است. در این تحقیق تاثیر نانورس بر خاک واگرای موجود در تصفیه خانه فاضلاب شهر میناب با استفاده از آزمایش های ویژه تعیین واگرایی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج بدست آمده هر چه میزان نانورس مصرفی افزایش پیدا میکند خاک به سمت واگرایی بیشتر میل می کند.
    کلید واژگان: خاک واگرا, تثبيت, نانو رس, سديم, آزمايش هاي واگرايي}
    A. Asakereh *, A. Avazeh
    Dispersive soils are vulnerable to erosion by water. In soil layers where clays are saturated with sodium ions soil can disintegrate into fine particles and wash away. In such soils, the clay particles lose adhesion in the presence of water and consequently, soil’s colloidal particles easily move away from each other. In order to deal with the adverse effects of this kind of soils, three major options are available: avoiding construction on such soils, replacing dispersive soil and using various additives to improve and stabilize the soil. In most cases, application of the first two methods is infeasible and cost effective but adding various additives is beneficial to overcome the encountered problems. In this study, the effect of nanoclays on dispersive soils of the Minab wastewater treatment plant has been investigated by using special tests for the determination of the soil dispersion. The results of the experiments indicated that, adding a low percent of nanoclays to the soil can improve the level of dispersion a little but adding excessive amounts of nanoclay increases the dispersivity potential.
    Keywords: Dispersive Soil, Stabilization, Nano Clay, Sodium Ion, Dispersion Test}
  • احمد خدادادی، جواد سوداگری، امیرحسین اصلانی، حمید صالحی
    نگهداری از شبکه راه ها به دلیل هزینه های زیاد احداث جاده ها، همواره یکی از مهم ترین مسائل مهندسین راه بوده است. استفاده از مواد نانو در صنعت و مفید بودن آنها نویسندگان را براین داشته که در راستای افزایش عمر روسازی های آسفالتی، مفید بودن این مواد را مورد بررسی قرار دهند.
    با توجه به استفاده نانورس در پلیمرها و بهبود خواصی از پلیمرها مانند افزایش سختی و مقاومت کششی، پایداری حرارتی، افزایش درجه اشتعال و محافظت در برابر رطوبت و بخار آب، و همچنین در نظر گرفتن قیر به عنوان یک ماده ترموپلاستیک، در این تحقیق، قیر با افزودن % 2 نانورس اصلاح شد و در جهت افزایش عمر خستگی روسازی های آسفالتی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش خستگی کشش غیر مستقیم بر روی نمونه های استوانه ای ساخته شده از قیرهای استاندارد و اصلاح شده در سطوح تنش 400 - 300 - 200 و 500 کیلوپاسکال، نشان می دهد که افزودن % 2 نانورس به قیر باعث افزایش عمر خستگی بیش از دو برابر باتوجه به سطح تنش آسفالت می شود.
    کلید واژگان: قیرهای اصلاح شده, نانورس, آسفالت, پلیمرها}
    Due to high expenditures, maintenance of road networks has always been one of the main concerns of pavement engineers. Effective use of Nano materials in industry, was a good reason for authors to study the capability of these kinds of materials in order to increase the service life of asphalt pavements.Considering the fact that applying Nano clay in polymers, modifies polymers characteristics e.g. stiffness, tensile strength, thermal stability, increasing flash point and resistance against moisture and vapor, also as bitumen is a thermoplastic material, the bitumen was modified by adding 20% nano clay and tested for increasing the fatigue life of asphalt pavements. The effect of nano clay additive on performance of flexible pavements is investigated through the repeated constant stress, in indirect tensile test for the core samples prepared by conventional mix and asphalt mixed with 2% of nano clay in four stress levels from 200 – 500 KPa (Steps of 100). The primary results indicated that nano core samples have almost double or even more fatigue lives in most of stress levels with less variability than conventional ones.
    Keywords: Nano clay, polymers, bitumen, asphalt pavements}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال