تأثیر نانوذرات بر خواص ژئوتکنیکی رس تثبیت شده با سیمان

تثبیت خاک با اضافه نمودن موادی همچون سیمان، آهک، قیر و غیره از دیرباز یکی از روش های موثر در بهبود خواص فیزیکی خاک ها بوده است. نانو ذرات از نوین ترین افزودنی هایی می باشند که مطالعاتی در زمینه استفاده از این ذرات در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک ها صورت پذیرفته است. در این پژوهش تأثیر نانوسیلیس بر خصوصیات ژئوتکنیکی خاک رس تثبیت شده با سیمان مورد مطالعه قرار گرفته است. درصد سیمان مورد استفاده جهت تثبیت خاک مطابق آیین نامه گروه مهندسین ارتش آمریکا 9 درصد انتخاب گردید. ابتدا از دستگاه اولتراسونیک برای پراکندن نانوسیلیس در آب و آماده سازی نمونه ها استفاده گردید. نانوسیلیس به مقدار 1، 5/1، 2 و 3 درصد وزنی سیمان به نمونه ها افزوده شد. به منظور بررسی اثر نانوسیلیس بر خواص خمیری خاک رس به همراه سیمان، آزمایش حدود اتربرگ و جهت بررسی خواص مقاومتی رس تثبیت شده با سیمان، آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیا روی نمونه ها انجام شده است. تحلیل نتایج نشان دهنده آن است که مخلوط سیمان و نانوسیلیس، پارامترهای مقاومتی خاک رس را بطور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد و درصد بهینه نانوسیلیس 5/1 درصد وزنی سیمان می باشد. همچنین با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، ریزساختار سطح نمونه های حاوی 0 و 5/1% نانوسیلیس مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر نانوسیلیس بر بهبود خصوصیات ژئوتکنیکی خاک رس بهتر بیان گردید.