تعداد نشریات | 7 |
تعداد شمارهها | 399 |
تعداد مقالات | 5,389 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,288,205 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,943 |
بهبود خواص هیدرولیکی خاک رس کائولینیت با افزودن نانو رس | ||
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
مقاله 5، دوره 47، شماره 3، اسفند 1394، صفحه 39-46 اصل مقاله (881.76 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2016.613 | ||
نویسندگان | ||
زینب فخری1؛ رضا پورحسینی اردکانی* 2؛ تقی عبادی3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد | ||
2استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد | ||
3استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
چکیده | ||
خاکهای رسی به علت ویژگیهای خاصشان در اجرای پروژههای ژئوتکنیکی و زیست محیطی مانند پردههای آببند با نشت بسیار کم به طور وسیعی استفاده میشوند. با پیشرفت فنآوری نانو، شاهد استفاده از نانو مواد به منظور بهبود ویژگیهای مواد در بسیاری از شاخههای مهندسی از جمله مهندسی ژئوتکنیک هستیم. در مقاله حاضر، به بررسی آزمایشگاهی ویژگیهای هیدرولیکی خاک رس کائولینیت با افزودن نانورس پرداخته شد. مجموعهای از آزمایشها، شامل حدود آتربرگ، تراکم استاندارد، تحکیم یک بعدی و ظرفیت تبادل کاتیونی بر روی خاک رس کائولینیت معدن زنوز و مخلوط آن با درصدهای مختلف نانورس، انجام شد. بر پایه نتایج آزمایشگاهی، با افزودن 8% نانورس به خاک رس کائولینیت دامنه خمیری و ضریب نفوذپذیری آن در مقایسه با خاک رس کائولینیت بترتیب 184% افزایش و 300 برابر کاهش یافتند؛ همچنین نتایج آزمایش ظرفیت تبادل کاتیونی، افزایش این ظرفیت از 12 به meq/100gr 21 با افزودن 8% نانورس را نشان داد. این افزایش به علت افزایش قابل توجه در مقدار یون سدیم موجود در نمونه است. | ||
کلیدواژهها | ||
نانو رس؛ هدایت هیدرولیکی؛ خاک رس کائولینیت؛ آزمایش تحکیم یک بعدی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Improvement in the Hydraulic Properties of Kaolinite with Adding Nanoclay | ||
نویسندگان [English] | ||
zeinab fakhri1؛ reza pourhosseini ardekani2؛ taghi ebadi3 | ||
1M. Sc., Civil Engineering Department, Yazd University | ||
2Assistant professor, Civil Engineering Department, Yazd University | ||
3Assistant professor, Civil and environmental Engineering Department, AmirKabir University of Technology (AUT) | ||
چکیده [English] | ||
Due to special properties of clay, it has widely been used in geotechnical and geoenvironmental projects such as barriers in which very low seepage is required. With advances in nanotechnology, we are witnessing of nanomaterials application to modify material properties in different branches of engineering such as geotechnical engineering. In this study, the hydraulic properties of Kaolinite extracted from Zenuz mine have been investigated experimentally by using nanoclay as an additive. A series of tests, comprising Atterberg limits, standard compaction, one dimensional consolidation and cation exchange capacity test, were conducted on Kaolinite and modified Kaolinite with 1%, 2%, 4%, and 8% nanoclay. According to experimental results, adding 8% nanoclay to Kaolinite increased plasticity index to 184%, and decreased the hydraulic conductivity 300 times when compared with raw Kaolinite. In addition, results of cation exchange capacity test showed that nanoclay caused an increase in cation exchange capacity from 12 to 21 meq/100 gr. This increase was related to a considerable increase in the amount of Na+. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Nanoclay, Hydraulic conductivity, Kaolinite, One dimensional consolidation test | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] Grabowska-Olszewska, B, “Modelling Physical properties of mixture of clays: example of a twocomponent mixture of Kaolinite and Montmorillonite”,Applied Clay Science, Elsevier, pp 251-259, 2003. [2] Retnamony, G. R. and Mehter, M. A, “Effect of clay mineralogy on coefficient of consolidation”, Clays and Clay Minerals, Vol. 46, No. 5, pp 596-600, 1998. [3] Lan, T. and Kaviratna, P. D, “Mechanism of clay tactoid exfoliation in epoxy-clay nanocomposites”, Chem Master, pp 2144-2150, 1995. [4] Mitchel, J. K. and Soga, K, “Fundamentals of soil behavior”, John Wiley & Sons, Third edition, 2005. [5] Zhang, M., Takahashi, M., Morin, H. R., Endo, H.and Esaki, T, “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. [6] Kalkan, E. and Akbulut, S. “The positive effects of silica fume on the permeability, swelling pressure and compressive strength of natural clay liners”,Engineering Geology, Vol. 73, Elsevier, 2004. [7] Ohtsubo, M., Anil, K. M., Li, L. and Higashi, T, “Effect of salt solution on the permeability of the mixtures of soil and bentonite”, 5th ICEG Environmental Geotechnics, pp 601-607, 2006. [8] Francisca, F. M. and Glatstein, D. A, “Long term hydraulic conductivity of compacted soils permeated with landfill leachate”, Applied Clay Science, Elsevier,pp187-193, 2010. [9] ASTM, “Annual book of ASTM standards”, ASTM,2001. [10] Head, K. H, “Soil classification and compacting test,Manual of Soil Laboratory Testing”, Vol. 1, Pentech Press, London, 1992. [11] Callister, W, “Materials science and engineering”,John Wiley & Sons, 2006. [12] Kaya, A. and Fang, H. Y, “The effects of organic fluids on physicochemical parameters of fine-grained soils”, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 37, pp 943-950. [13] Bazyar, M. H., Ghazi, H. and Mirkazemi, S. M,“Effect of nanoclay on engineering properties of soil”, Forth International Congeress of Geotechnical Engineering and Soil Mechanic, Iran, 2010. [14] Das, B. M, “Advanced soil mechanics”, Taylor & Francis, New York, NY 10016, USA, 2008. [15] Kananizadeh, N., Ebadi, T., Khoshniat, S. A. and Mousavirizi, S. E, “The positive effects of Nanoclay on the hydraulic conductivity of compacted Kahrizak clay permeated with landfill leachate”. Clean-Soil, Air, Water, Vol. 7, Wiley, 2011. [16] Nimmo, J. and Mello, K, “Centrifugal techniques for measuring saturated hydraulic conductivity”, Water Resources Research, Vol. 27, No. 6, pp 1263-1269,1991. [17] Sobolewski, M, “Various methods of the measurement of the permeability coefficient in soils- possibilities and application”, Electronic journal of polish agricultural universities, Vol. 8, 2005. [18] Fredlund, D. G, “The emergence of unsaturated soil mechanics”, Forth Spencer J. Buchanan lecture, Texas university, 1996. [19] Alshenawy, A. O, “Determination of the coefficient of the consolidation using different methods and study the effect of applied pressure for different types of soils”, M.Sc. Thesis, King Saud university, 2007. [20] Rhoades, J. D, “Methods of soil analysis”, Part 2,Second Edition, American Society of agronomy, Inc. Soil Science society of American, Inc, 1986. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,662 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 7,347 |