بررسی افزایش توان بارگذاری در پی سدهای خاکی و کانال های انتقال آب با استفاده از نانوکامپوزیت رس

حمل مصالح قرضه برای زیرسازی مناسب کانالهای انتقال آب بهمنظور تحمل بیشتر بار حاصل از سازه از جمله موارد مهم در طرحهای عمرانی میباشد که مشکلات زیادی از نظر اجرایی به بار می آورد. لذا در این تحقیق مادهی نانوکامپوزیت رس با نسبت وزنی یک درصد به خاک منطقه تزریق گردید. نمونه خاک مورد آزمایش از بستر کانال C۲۵ (انشعابی از بند انحرافی گنج افروز در محدوده ی پروژه البرز) در فواصل مختلف و عمق یک متر برداشت شد. آزمایشات مقاومت فشاری تک محوری و تحکیم روی خاک مورد نظر صورت گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزودن نانورس به خاک میزان مقاومت برشی، خاصیت چسبندگی و تراکم پذیری خاک به ترتیب برابر با ۱۴/۱۴، ۱۴/۱۳ و ۸۲/۷۶ درصد افزایش یافته است. زاویه شکست و نسبت تخلخل نهایی نیز کاهش یافته است. همچنین آزمایشات تراکم و برش مستقیم نیز روی خاک دیواره این کانال صورت گرفت. مشاهده گردید که با افزودن نانورس به خاک، وزن مخصوص خشک ماکزیمم به میزان ۰/۶ درصد افزایش یافته است. همچنین میزان تنش برشی ماکزیمم از حداقل ۷/۶ تا حداکثر ۱۶۵ درصد و خاصیت چسبندگی خاک نیز از حداقل ۵۱ تا حداکثر ۱۸۲ درصد نسبت به نمونه های فاقد نانورس افزایش یافته است. درصد رطوبت بهینه هم به میزان ۱۱/۲۶ نسبت به نمونه ی فاقد نانورس، کاهش یافته است که این امر منجر به کاهش زمان ساخت سازه ها می گردد. همچنین عملکرد نانورس بر فرسایش خاک با انجام آزمایش های هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار تنش برشی بحرانی و سرعت بحرانی رسوبات بعد از اختلاط رسوب با نانورس بهترتیب به میزان ۵۰ و ۱۲/۷۱ درصد افزایش می یابد. در نتیجه از آنجایی که افزایش تنش برشی بحرانی نشان دهندهی پایداری بیشتر ذرات در مقابل فرسایش است
بنابراین با کمک نانورس ها می توان بر مشکلات ناشی از فرسایش و رسوبگذاری در کانال ها فائق آمد.