تغییر حدود آتربرگ و پارامترهای منحنی رطوبتی آب در خاک لس حاوی نانورس مونت موریلونایت

بهسازی خاک لسی، می‌تواند سبب افزایش استحکام، مقاومت و تغییر یا اصلاح ویژگی‌های مکانیکی آنها گردد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تغییرات پارامترهای منحنی رطوبتی (چگونگی نگهداشت آب در خاک) و برخی شاخص‌های مکانیکی (پایش استحکام و مقاومت مکانیکی) خاک لسی شن لومی حاوی نانو‌رس‌های مونت‌موریلونایت بود. بدین منظور، باتیمارهای 1 و 5 درصد نانورس، میزان نگهداشت آب خاک با دو مدل ون‌گنوختن و بروکس کوری، تغییرات پارامترهای رطوبتی و حدود آتربرگ در دو زمان ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نانورس تاثیری معنی‌دار بر نگهداشت آب در مکش‌های مختلف داشت و مقادیر آنرا، بخصوص در مکش‌های پایین افزایش داد. همچنین سبب افزایش خلل و فرج ریز در نقطه ورود هوا شد که نشان‌دهنده‌ی کاهش سرعت تخلیه آب و افزایش قابلیت نگهداشت آن در خاک سبک بود. در بررسی پارامتریک منحنی رطوبتی خاک نانورس، با افزایش مقدار نانو رس، رطوبت اشباع θs افزایش، لیکن، شیب منحنی رطوبتی خاک نانورس (پارامترn) و فشار ورود هوا افزایش و مقدار α کاهش یافت. تغییر در رطوبت باقیماندهθr ‌‌قابل‌ملاحظه نبود و روند افزایشی منطقی خاصی نشان نداد. پیش‌بینی پارامترهای معادله منحنی رطوبتی با استفاده از مدل وان‌گنوختن نتایج بهتری از مدل بروکس کوری نشان داد. در بررسی شاخص‌های مکانیکی، افزایش حدروانی (به میزان بیشتر) وحدخمیری و در نتیجه، افزایش شاخص پلاستیسیته (بهبود خصوصیات خمیری خاک) مشاهده شد. افزایش میزان سطح مخصوص و قدرت نگهداری آب توسط رس‌ها و مقاومت برشی سطح رس می‌تواند دلیل این امر باشد. پایش حدود آتربرگ و پارامترهای منحنی رطوبتی با زمان، نشانگر مانایی آنها بود. ‌‌

Changing the Atterberg’s limits and water retention characteristics of a loess soil containing Montmorillonite nanoclay

Soil improvement in loess soils, due to susceptibility to erosion, can increase strength, resistance and change or modify their mechanical properties. The purpose of this study was to investigate the changes in soil moisture curve parameters and some mechanical indices of loamy sand soils containing montmorillonite nanoclay. Thus, soil water retention was investigated by applying 1 and 5% of nanoclay and water holding capacity in soil was investigate by VanGenukhten and BrooksCorey models. Then mechanical properties of soil was investigated by measuring Atterberg limits and how they change. Both experiments were reevaluated over time. Nanoclay had a significant effect on water retention in various moisture suction systems and increased volumetric moisture content, especially in low suction. It also increased the fine porosity at the air entry value, indicating a decrease in the rate of water drainage from soil and increased its storage capacity in losses soil. Increasing the amount of nanoclay led to increase in Θs, but the change in Θr was not significant. As nanoclay increased, α and n parameters decreased, respectively. Predicting the parameters of the moisture curve equation using VanGenukhten model showed better results. Liquid and plasticity limits of the soil also increased. However, the increase in the amount of liquid limit was higher and the soil plasticity index increased. The increase in the surface area and the ability to maintain water by the clays and their shear strength can be due to this fact. Monitoring of atterberg and moisture curve parameters over time indicated their persistence.