ارزیابی اصلاح کننده نانو بر مشخصات حجمی و مکانیکی خاک ریزدانه رسی

امروزه استفاده از نانوتکنولوژی در دهه های اخیر به منظور بهبود خصوصیات رفتاری مصالح مورد استقبال محققان در علوم مختلف قرار گرفته است. یکی از این موضوعات در مهندسی ژئوتکنیک، استفاده از نانو مواد در بهبود خصوصیات رفتاری خاک های مسئله دار به منظور افزیش ظرفیت باربری، کاهش نشست، کاهش تورم و همچنین کاهش هزینه های اقتصادی به منظور تثبیت خاک در کوتاه مدت و دراز مدت می باشد. در این تحقیق، نتایج یک مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی تشریح می شود که در آن تاثیر نانوآلومینیوم اکسید گاما بر مشخصات حجمی و مکانیکی نوعی خاک رس مسئله دار مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا تاثیر سیمان در اصلاح خاک مورد ارزیابی قرار می گیرد و در ادامه تاثیر توام سیمان و نانو آلومینیوم بر مشخصات خاک مورد کنکاش قرار می گیرد. بررسی این تاثیرات در دوره های عمل آوری 1روزه تا 28روزه انجام شده است. خصوصیات مورد ارزیابی در این تحقیق شامل حدود اتربرگ، مشخصات تراکمی، مقاومت فشاری تک محوری، نسبت باربری کالیفرنیا و درجه اسیدیته (ph ) برای خاک اصلاح نشده، خاک اصلاح شده با مقادیر مختلف سیمان و خاک اصلاح شده با سیمان در درصدهای مختلف نانوآلومینیوم می باشد. همچنین به منظور کنترل و ارزیابی تاثیر مواد در مقیاس نانو از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که تاثیر نانو آلومینیوم در رفتار کوتاه مدت به منظور افزایش مقاومت و سرعت خودگیری بسیار محسوس است بطوریکه با افزودن %2ماده نانو، مقاومت تک محوری نمونه ها در روز اول تا %20در مقایسه با نمونه های متناظر افزایش می یابد. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهند با افزودن کمتر از 6درصد ماده نانو (بر حسب وزن سیمان) می توان مقاومت مکانیکی خاک را تا بیش از 35درصد افزایش داد و به دنبال آن بخش قابل توجهی از مصرف سیمان در اصلاح و به سازی خاک را کاهش داد که نشان دهنده تاثیر اقتصادی ماده نانو و متعاقب آن کاهش مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی می باشد.