اثر شیرابه و چرخه‌های یخ زدگی-ذوب شدگی بر نفوذپذیری عایق‌های اساس رسی

اثر چرخه‌های یخ زدگی-ذوب شدگی بر ضریب نفوذپذیری رس متراکم و عایق رسی ژئوسینتتیک در لاگون های فاضلاب و مدفن‌های زباله شهری، موضوع اساسی در طراحی سیستم‌های مانع انتقال در این سازه ها می باشد. در این تحقیق اثر چرخه‌های یخ زدگی – ذوب شدگی بر ضریب نفوذپذیری رس متراکم منطقه نازلوی ارومیه و عایق رسی ژئوسینتتیک و همچنین تاثیر میزان تنش موثر بر نرخ تغییر ضریب نفوذپذیری نمونه‌های رسی، تحت نفوذ آب و شیرابه بررسی شده است. دستگاه تعیین ضریب نفوذپذیری سه محوری با دیواره انعطاف پذیر برای اندازه‌گیری ضریب نفوذپذیری نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. در طول دوره یخ زدگی لنزهای یخی در نمونه شکل گرفته و پس از ذوب شدن باعث ایجاد یک شبکه مشخص از ترک‌ها در خاک شده و سبب افزایش در ضریب نفوذپذیری می‌شود. همچنین اندرکنش مواد شیمیایی با خاک رسی، موجب کاهش ضخامت آب دولایه و انقباض توده خاک شده و در نتیجه ضریب نفوذپذیری لایه‌های رسی افزایش می یابد. افزایش در ضریب نفوذپذیری لایه‌های رسی و عایق های رسی ژئوسینتتیک تحت نفوذ شیرابه، به مراتب کمتر از تغییرات ضریب نفوذپذیری تحت نفوذ آب برای نمونه‌های قرار گرفته در معرض چرخه‌های یخ زدگی-ذوب شدگی می‌باشد. افزایش تنش موثر باعث می‌شود نرخ افزایش در ضریب نفوذپذیری در اثر چرخه‌های یخ زدگی-ذوب شدگی کاهش یابد. نتایج نشان می‌دهد بر خلاف خاک‌های رسی، در عایق رسی ژئوسینتتیک چرخه‌های متناوب یخ زدگی و ذوب شدگی تاثیر کمی در ضریب نفوذپذیری این لایه‌ها دارد.

Effect of leachate and freeze-thaw on the hydraulic conductivity of clayey barriers

The effect of freezethaw cycles on the hydraulic conductivity (HC) of clayey barriers in water retaining structures and municipal solid waste landfills is a key issue in designing barrier systems in those structures. The effect of freezethaw cycles on the hydraulic conductivity of compacted clayey soil from Nazlou Region of Urmia City and a geosynthetic clay liner (GCL), and the effect of effective stress on the hydraulic conductivity change of clayey soil in freezethaw cycles were investigated for water and leachate. The flexiblewall triaxial hydraulic conductivity apparatus was used to measure the HC of specimens subjected to freezethaw. During the freezing process, ice lenses grow in the soil sample and when the ice lenses melt, a network of cracks is left and thus, the HC increases. Increasing the effective stress reduces the increased hydraulic conductivity due to freezethaw. The results show that on the contrary to compacted clayey soil, the application of freezethaw cycles do not significantly affect the HC of GCL. Interaction of clayey soil with leachate leads to a decrease in thickness of the diffuse double layer and thus, the hydraulic conductivity of clayey soil increases. Increase in hydraulic conductivity of clayey soil and GCL subjected to freezethaw and permeated with leachate is lower than that for water.