بررسی ویژگی های مکانیکی بنتونیت تثبیت شده با نانو سیلیس و سیمان

امروزه نانو تکنولوژی جایگاه خود را به عنوان نیروی محرکه در علوم مختلف مطرح کرده است. رسیدن به ویژگی های جدید با استفاده از نانو مواد محققین مختلف را بر آن داشته است تا با بررسی های گوناگون نانو مواد مفید در زمینه کاری خود را پیدا کرده و به بررسی تاثیرات آن بپردازند. در مهندسی عمران کاربرد نانو سیلیس در بتن به عنوان یکی از مهمترین مواد بسیار مورد توجه قرار گرفته است و محققین مختلف به بررسی های تاثیرات افزودن آن پرداخته اند. لیکن در حوزه پارامتر های مکانیکی و مهندسی علوم خاک نانو تکنولوژی هنوز راه خود را باز نکرده است، لیکن در این تحقیق به بررسی تاثیرات استفاده از نانو سیلیس بر روی ویژگی های مکانیکال یکی از مشکل دار ترین خاکها یعنی بنتونیت پرداخته شده است. مواد مورد استفاده عبارت اند از نانو سیلیس، سیمان، آب و بنتونیت، که در طرح های مختلف مقادیر نانو و سیمان تغییر کرده و به بررسی روند افزایش مقاومت نمونه ها در 7 و 28 روز پرداخته شده است. بر اساس آنچه که در قبل گفته شد در این تحقیق مطالعات آزمایشگاهی به چهار بخش تقسیم بندی گردید. در بخش اول به بررسی تاثیر افزودن نانو سیلیس بر روی مقاومت تک محوری بنتونیت پرداخته شد که در آن ابتدا مخلوط پایه با استفاده از آب و بنتونیت ساخته و قالب گیری شد و در روزهای 7 و 28 نمونه ها با استفاده از جک مارشال شکسته شد و نتایج آن در انتها به طور مفصل آمده است. لذا در این بخش با استفاده از درصد های مختلف از نانو سیلیس بر روی نمونه ها که این درصد ها بر اساس تجربیات گذشته و محققین قبل به اعداد 5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی بنتونیت محدود شده و علت آن نیز کم بودن چگالی توده ای ذرات نانو سیلیس می باشد، در این قسمت برای بررسی تاثیر همزمان سیمان و نانو در مراحل بعدی ابتدا سیمان به بنتونیت اضافه شده و همزمان درصد های نانو سیلیس نیز مخلوط گردیده است. برای انجام این کار مقادیر نانو با سیمان مخلوط گردیده و در انتها با سیمان مخلوط شده است. در بخش بعدی با توجه به زیاد شدن مقادیر سیمان نسبت به بنتونیت تصمیم بر ساخت گروت پلاستیک گرفته شد که در طبقه بندی بتن قرار می گیرد. لذا در این حالت به بررسی تاثیر میزان آب و نانو سیلیس بر روی مقاومت فشاری نمونه ها پرداخته شد. در بخش بعدی تاثیر نانو سیلیس بر روی خمیر سیمان مورد بررسی قرار گرفته است تا اثرات اضافه شدن بنتونیت نیز آشکار شود، در مرحله انتهایی هم به بررسی تاثیر درصد نانو سیلیس بر روی مقاومت تک محوری خاک کائولینیت پرداخته شد. نتایج نشان دادند که نانو سیلیس به تنهایی در مدت زمان کوته بر روی مقاومت تاثیری ندارد اما با به کار بردن سیمان و نانو سیلیس میزان رشد مقاومت کاملا قابل توجه است. لذا به کار بردن این مواد در محلهایی که در آن خاک نیاز به تثبیت دارد بسیار مفید خواهد بود.