آمار

تعداد نشریات9
تعداد شماره‌ها448
تعداد مقالات5,737
تعداد مشاهده مقاله8,060,403
تعداد دریافت فایل اصل مقاله6,560,738
مظاهری, احمدرضا. (1400). بررسی تأثیر افزودنی نانورُس و تغییر فشار بر ترمیم ترک‌های ایجاد شده در خاک رُس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(5), 1821-1834. doi: 10.22060/ceej.2020.17161.6481
احمدرضا مظاهری. "بررسی تأثیر افزودنی نانورُس و تغییر فشار بر ترمیم ترک‌های ایجاد شده در خاک رُس". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53, 5, 1400, 1821-1834. doi: 10.22060/ceej.2020.17161.6481
مظاهری, احمدرضا. (1400). 'بررسی تأثیر افزودنی نانورُس و تغییر فشار بر ترمیم ترک‌های ایجاد شده در خاک رُس', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(5), pp. 1821-1834. doi: 10.22060/ceej.2020.17161.6481
مظاهری, احمدرضا. بررسی تأثیر افزودنی نانورُس و تغییر فشار بر ترمیم ترک‌های ایجاد شده در خاک رُس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1400; 53(5): 1821-1834. doi: 10.22060/ceej.2020.17161.6481

بررسی تأثیر افزودنی نانورُس و تغییر فشار بر ترمیم ترک‌های ایجاد شده در خاک رُس

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 8، دوره 53، شماره 5، مرداد 1400، صفحه 1821-1834    اصل مقاله (1.5 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2020.17161.6481
نویسنده
احمدرضا مظاهری*
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت‌الله العظمی بروجردی (ره)، بروجرد، ایران.
چکیده
خاک‌های رسی به دلیل ریز بودن ذرات قادر خواهند بود ترک‌های ایجاد شده در خود را تا حدودی بهبود داده و ترمیم نمایند. بنابراین سازه‌های خاکی ایجاد شده با خاک رُس به صورت بالقوه خاصیت خودترمیمی دارند و از جمله عواملی که می‌تواند این خاصیت را تقویت نماید می‌توان به افزایش فشار سربار، وجود افزودنی در خاک رُس و خصوصیات اولیه خاک اشاره نمود. در این مقاله تأثیر حضور افزودنی نانورس، تغییرات فشار آب منفذی و گذشت زمان بر خاصیت خود ترمیمی خاک رُس مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام آزمایشات موردنظر و کنترل فشار وارد بر نمونه‌ها دستگاهی طراحی و ساخته شده است که در این دستگاه نمونه به قطر 10 سانتی‌متر و ارتفاع 5 سانتی‌متر ساخته می‌شود و فشار آب را می‌توان از 0 تا 500 کیلوپاسکال تغییر داد. در این تحقیق مجموعاً 48 آزمایش با درصد نانورُس‌های متفاوت‌ و با ضخامت ترک 5/0 و 1 میلی‌متر مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد هنگامی که در نمونه ترک یک میلی‌متر ایجاد شده باشد در شرایط بدون اعمال فشار و طی 60 دقیقه حدود 500 میلی‌لیتر آب از ترک عبور می‌کند؛ ولی زمانی که نمونه حاوی 2 و 5 درصد نانورُس باشد با وجود ترک 1 میلی‌متر در آن میزان آب عبوری از ترک طی 60 دقیقه به ترتیب 40 و 5 میلی‌لیتر خواهد بود. این میزان کاهش آب عبوری تأثیر مثبت ریزدانه‌های در مقیاس نانو را در بسته شدن ترک ایجاد شده نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
خاصیت خود ترمیمی؛ فشار آّب منفذی؛ نانورُس مونت‌موریلونیت
موضوعات
بهسازی خاک ها
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the Effect of Nano-Clay and Pressure Change on the Self-Healing Properties of Clay Soils
نویسندگان [English]
Ahmadreza Mazaheri
Department of Engineering Faculty, Ayatollah Borujerdi University
چکیده [English]
Some factors such as soil mass settlement, earthquake activities, and hydraulic failure causing tensile forces in the earth's structures and, consequently, cracks creation and development of water leakage from cracks. In this study, to reduce possible damage caused by cracking and its extension to the erosion of internal structures, the effects of nano-clay on the self-healing properties of clayey soils have been investigated. In this study, the effect of nano-clay additive, pressure, and time elapsed on crack restoration in clay was evaluated. To perform experiments, two types of cracks with thicknesses of 0.5 and 1 mm with a depth of 50 mm were created in the samples and the montmorillonite nano-clay was used as an additive. Twelve tests with different percentages of nano-clay, without pressure and at pressures of 50 to 500 kPa in two steps after the cracking (first day) and 24 hours after the creation of crack (second day) were performed for samples with a thickness of 0.5 and 1 mm. The flow rate is measured in all tests and was the basis for judging the impact of each factor. The results showed that when the cracked sample is made with one millimeter, under non-pressure conditions, in about 60 minutes, approximately 500 ml of water passes through the crack. However, when the sample contains 2 and 5% nano-clay, the amount of water passing through the crack within 60 minutes, would be 40 and 5 ml, respectively. This decrease in the volume of passing water shows the positive effect of nano-scale fine grains on cracking closure.
کلیدواژه‌ها [English]
Self-healing, Nano-clay, Water pressure
مراجع
  1. T. Dounias, D.M. Potts, P.R. Vaughan, Analysis of progressive failure and cracking in old British dams, Geotechnique 46 (4) (1996) 621–640.
  2. Fell, P. Macgregor, D. Stapledon, G. Bell, Geotechnical engineering of dams, Publishd By: A.A. Balkema Publishers Leiden, The Netherland, A Member of Taylor & Francis Group Plc (2003) 912.
  3. Rodriguez, V. Ogunro, An effective approach to prevent piping in older dams using cutoff walls construction design, International conference on energy, environmental and disasters-indeed, (2005).
  4. A. Foster, R. Fell, M. Spannagle, The statistics of embankment dam failures an accidents, Canadian Geotechnical Journal , 37~51 (2000) 1000-1024.
  5. M. Zomorodian, H.R. Koohpeyma, Investigation of effectiveness of modern chemical stabilizers on internal erosion in embankment dams, Sharif Journal of Civil Engineering, 30(2) (2015) 73-78.
  6. Zhang, M. Takahashi, H.R. Morin, H. Endo, T. Esaki, Determining the hydraulic properties of saturated, low-permeability geological materials in the laboratory, Advanced in theory and practice, Evaluation and remediation of low permeability, ASTM (2002).
  7. H. Majeed, M.R. Taha, A Review of Stabilization of Soils by using Nano-material, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 7(2) (2013) 576-581.
  8. Kadivar, K. Barkhordari, M. Kadivar, Nanotechnology in Geotechnical Engineering, Advanced Materials Research 261 (2010) 524-528.
  9. K. Mitchel, K. Soga, Fundamentals of soil behavior, John Wiley & Sons, Third edition (2013).
  10. Iranpour, A.Hadad, The influence of Nano-materials on collapsible soil treatment, Engineering Geology (2016).
  11. .M. Zomorodian, Sh. Moghispour, A. Soleymani, C. Brendan, Strength enhancement of clean and kerosene-contaminated sandy lean clay using nanoclay and nanosilica as additives, Applied Clay Science 140 (2017) 140–147
  12. D. Eigenbrod, Self-healing in fractured fine-grained soils, Canadian Geotechnical Journal 40 (2003) 435–449.
  13. N. Reddi, I.M. Lee, M.V.S Bonala, Comparison of internal and surface erosion using flow pump tests on a sand-kaolinite mixture, Geotechnical Testing Journal, 23 (2000)116–122.
  14. Kakuturu, L.N. Reddi, Evaluation of the parameters influencing self-healing in earth dams, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering (2006) 879–889.
  15. J. Wang, H.P. Zhang, L. Zhang, Y. Liang, Experimental study on self-healing of crack in clay seepage barrier, Engineering Geology 159 (2013) 31–35.
  16. Kalhor, M. Ghazavi, M. Roustaei, Influence of nano-SiO2 on geotechnical properties of fine soils subjected to freeze-thaw cycles, Cold Regions Science and Technology, (2019).
  17. Kazemian, B. B. Huat, Assessment of stabilization methods for soft soils by admixtures, In Science and Social Research (CSSR), International Conference, (2010) 118-121.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 891
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,049


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب