تأثیر استفاده از انرژی فراصوتی و نانولوله‌ی کربنی بر روی مقاومت برشی خاک های مسئله‌دار

خاک‌های مسئله‌دار خصوصیات ژئوتکنیکی نامطلوبی دارند و باید اصلاح یا جایگزین گردند؛ مانند خاک‌های تورمی، واگرا و خاک‌هایی که در زمان اشباع‌شدگی مقاومتشان کاهش می‌یابد. خاک‌های سیلتی و ماسه‌بادی علاوه بر خصوصیات فیزیکی نامناسب، در زمان اشباع‌شدگی مقاومت پایینی دارند و از این‌رو در رسته خاک‌های مسئله‌دار قرار می‌گیرند. تحقیقات نشان داده ‌است که تثبیت این نوع خاک‌های مسئله‌دار با سیمان، نتیجه خوبی را ارائه داده است. در این مطالعه تغییرات مقاومت برشی دو نوع خاک ماسه‌بادی و خاک سیلتی اشباع به وسیله سیمان و مسلح کننده‌ای بی‌نظیر با نام نانولوله کربنی با مقاومت، مدول الاستیسیته و سختی بسیار بالا (حتی بالاتر از فولاد) و سایر ویژگی‌های منحصر به فرد، بررسی شده است. تحقیقات در مورد استفاده از این ماده در تثبیت شیمیایی خاک کمتر به چشم می‌خورد. نانولوله‌های کربنی همدیگر را به شدت جذب می‌کنند، برای استفاده حداکثر از خصوصیات بی‌نظیر آن‌ها، این مواد باید به وسیله انرژی فراصوتی (عامل مکانیکی) و سورفکتانت (عامل شیمیایی) از هم جدا شوند. از اهداف این تحقیق، بررسی تغییرات انرژی فراصوتی لازم برای جداسازی و همگن‌سازی محلول نانولوله بر مقاومت برشی خاک‌های مورد مطالعه است. از میان انرژی‌های انتخاب شده برای پراکندگی نانو ذرات انرژی 500 ژول بر میلی‌لیتر، بهترین نتیجه را ارائه داده است. همچنین مقدار بهینه سورفکتانت مورد استفاده 5/1 درصد برای خاک سیلتی و 1 درصد برای خاک ماسه‌ای به دست می‌آید. با افزودن 125/0 درصد نانولوله کربنی چند جداره (نسبت به وزن سیمان)، مقاومت برشی خاک سیلتی و ماسه‌ای به ترتیب 7/19 درصد و 21 درصد افزایش داشته است.