تأثیر زئولیت بر روی یرخی خواص فیزیکی و مکانیکی خاک

امروزه با مکانیزه شدن فعالیت های کشاورزی تراکم خاک بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به پیامدهای نامطلوب تراکم خاک، دستیابی به روش هایی که بتوان تا حد امکان از بروز این پدیده جلوگیری نمود ضروری است. در این خصوص اضافه نمودن مواد آلی و اصلاح کننده های خاک مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این پژوهش که شامل دو قسمت می-باشد تأثیر زئولیت کلینوپتیلولایت که یک کانی طبیعی است، بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مورد بررسی قرار گرفته -است. در قسمت اول پژوهش از دو بافت خاک (لوم رسی و لوم)، دو سطح رطوبتی ( 9/0 و 1/1 حد خمیری، pl) و 4 سطح زئولیت (صفر، 2، 4 و 6 درصد براساس وزن خشک) جهت تعیین پارامترهای مقاومت برشی (چسبندگی و زاویه اصطکاک درونی)، چگالی ظاهری خشک خاک و پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی (n، ?، r? و ?s) نمونه های بازساخته شده خاک استفاده گردید. پیش از انجام هر آزمایش نمونه خاک درون ظرف سیلندری تحت تنش محوری 180 کیلوپاسکال به مدت 30 دقیقه قرار گرفت و سپس از آن نمونه گیری شد. جهت تعیین پارامترهای برشی از آزمایش برش مستقیم و برای تعیین مولفه های منحنی مشخصه رطوبتی از 4 مکش (5، 10، 30 و kpa40) در جعبه کائولین-شن و 4 مکش (100، 200، 500 و kpa1000) در دستگاه صفحه فشار استفاده شد. چگالی ظاهری خشک خاک نیز با استفاده از یک قالب استوانه ای تعیین گردید. در قسمت دوم پژوهش اثر بافت خاک (لوم رسی و لوم) و 4 سطح زئولیت (0، 2، 4 و 6% بر اساس وزن خشک) بر شاخص های تراکم پذیری خاک (درصد رطوبت بحرانی و چگالی ظاهری خشک بیشینه)، که از آزمون تراکم پروکتور با 5 ضربه در هر لایه به دست آمدند، بررسی شد. آزمون پروکتور در رطوبت های مختلف که براساس حدود پایداری خاک تعیین شده بود انجام گرفت. نتایج به دست آمده از آزمایش برش مستقیم حاکی از کاهش چسبندگی و افزایش زاویه اصطکاک درونی خاک با افزایش مقدار زئولیت بود. با افزودن 6% زئولیت به خاک چسبندگی 9% کاهش و زاویه اصطکاک داخلی 13% افزایش یافت. خاک لوم رسی با رطوبت pl1/1 بیشترین مقدار چسبندگی و کمترین میزان زاویه اصطکاک داخلی را داشت. خاک لوم نیز با رطوبت pl9/0 بیشترین مقدار زاویه اصطکاک داخلی وکمترین مقدار چسبندگی را دارا بود. چگالی ظاهری خشک خاک نیز با افزایش 6% زئولیت، 1/4% کاهش یافت. خاک لوم بیشترین مقدار چگالی ظاهری خشک را در مقایسه با خاک لوم داشت. با افزایش میزان رطوبت، چگالی ظاهری خشک خاک 10% افزایش یافت. پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک نیز تحت تاثیر تیمارهای خاک، رطوبت و زئولیت تغییر نمود. با افزایش رطوبت خاک پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک n، r? و ?s کاهش یافتند. خاک لوم رسی r? بیشتری نسبت به خاک لوم داشت. افزایش 6% زئولیت به خاک موجب افزایش 8/33 درصدی r? گردید. نتایج قسمت دوم پژوهش نیز حاکی از افزایش رطوبت بحرانی خاک با افزایش مقدار زئولیت بود. افزایش 6% زئولیت به خاک موجب افزایش 6/6 درصدی رطوبت بحرانی گردید. چگالی ظاهری بیشینه خشک خاک نیز با افزایش زئولیت کاهش یافت اما تغییرات آن معنی دار نبود. خاک لوم چگالی ظاهری بیشینه بیشتر و رطوبت بحرانی کمتری نسبت به خاک لوم رسی داشت. روی هم رفته می توان نتیجه گیری کرد که زئولیت قادر است ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک را به گونه موثری تغییر دهد و میزان این اثر بستگی به ویژگی ها و شرایط رطوبتی خاک دارد.