تاثیر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت بر تغییر خصوصیات خمیری آن در اندرکنش با آلاینده آلی

زمینه و هدف: آستر خاک رسی متراکم (ccls) به دلیل ضریب نفوذپذیری کم و قابلیت مناسب در جذب و نگهداری آلاینده، در مراکز دفن مهندسی زباله مورد استفاده قرار می گیرد. تغییر ویژگی‌های سیال منفذی در خاک، تاثیر بسزایی بر مشخصات مهندسی و رفتاری خاک های رسی دارد. با وجود تحقیقاتی که در خصوص فرآیند اندرکنش رس و مواد آلی صورت گرفته، در زمینه تاثیر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت و تغییر در ثابت دی‌الکتریک آلاینده آلی بر خصوصیات ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‎‌محیطی بنتونیت تحقیقات محدودی انجام شده است. در حالی‌که چنین فرآیند اندرکنشی در بسیاری از پروژه‌های صنعتی و دفن مهندسی زباله به عنوان یک عملکرد مورد انتظار به وفور رخ می‌دهد. روش بررسی: در این تحقیق از خاک سدیمبنتونیت در معرض 2 نوع ماده آلی (اتانول و اسید استیک) با ثابت دی الکتریک مختلف تحت شرایط هیدراتاسیونی متفاوت استفاده شده‌است. پس از حصول تعادل، تاثیر فرآیند هیدراتاسیون اولیه و همچنین تغییر در ثابت دی‌الکتریک بر خصوصیات خمیری بنتونیت در اندرکنش با مواد آلی توسط آزمایش حدود اتربرگ مورد بررسی آزمایشگاهی قرارگرفته است. یافته‌ها: نتایج حاکی از آن است که در نمودار خمیری کاساگرانده، نمونه‌های سدیمبنتونیت با هیدراتاسیون اولیه و قرار گرفته در معرض اتانول و اسید استیک به ترتیب، همچنان به عنوان خاک ch و انتقال یافته از ناحیه ch به mh طبقه بندی شده‌اند. نتیجه‌گیری: تغییر در ثابت دی الکتریک و شرایط متفاوت هیدراتاسیونی منجر به تغییر در ضخامت لایه دوگانه شده است که این عامل، موجب تغییرات قابل توجهی در ساختار و تغییر رفتار خاک رسی شده است. این تغییرات بر اساس روابط تئوریک موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محدودیت های نظری در روابط تئوریک در تفسیر پاسخ های خاک به تفکیک بحث شده اند.

Impact of Initial Hydration of Bentonite on Its Plasticity Properties Change in Interaction with Organic Contaminant

Background and Objective: The compacted clay liners (CCLs) due to their low permeability and suitable capability for contaminant retention are widely used in engineering waste disposal sites. Generally, the change in properties of soil pore fluid has a very distinguished impact on the behaviour of clayey soils. In spite of several researches, which have been performed on the process of clay and organic contaminant interaction, there are few researches on the influence of dielectric constant of organic contaminant and initial hydration of bentonite on the geotechnical and geoenvironmental properties of organic contaminated bentonite. Such a process is very common in many industrial and waste disposal projects. Methods: This research was performed on sodiumbentonite soil samples which were exposed to two different organic materials (Ethanol and Acetic Acid) which have different dielectric constant. Furthermore, two different prehydration and posthydration conditions were studied in this research. After achieving equilibrium condition, the influence of initial hydration and change on the dielectric constant of pore fluid upon interaction of organic material and bentonite was investigated. The investigation focuses attention on the plasticity properties of bentonite by the use of Atterberg limit tests. Findings: The achieved results indicate that in Casagrande’s plasticity chart, two prehydrated sodiumbentonite soil samples which were exposed further to ethanol and acetic acid are classified as CH and shifted from CH to MH, respectively. Discussion and Conclusion: The change on the dielectric constant of pore fluid and different hydration conditions cause a change on the thickness of the double layer of clay fraction of the soil. This causes a noticeable change on the structure and behaviour of clay fraction of the soil sample. This variation on bentonite behaviour has been discussed based on the current available theory of double layer. Furthermore, the theoretical limitation for interpretation of results has been addressed.