بررسی عملکرد نانو سیلیس بر تثبیت بیولوژیکی دو نوع خاک ماسه ای (بد دانه بندی شده و سیلت دار)

خاک نقش مهمی در ساختار هر سازه­ای دارد و با گذشت زمان نیاز به بهسازی خاک ­های ضعیف از بدیهی ترین قسمت­ های پروژه­ های عمرانی می باشد. در این مطالعه برای بهسازی خاک ماسه ای از ترکیب نانوسیلیس و روش رسوب میکروبی کلسیم کربنات، که یک روش بهسازی پایدار و دوستدار محیط زیست است، استفاده شد. در این روش، اوره موجود در محیط به­ وسیله باکتری اسپوروسارسینا یوریا (Sporosarcina ureae) هیدرولیز شده و به ­وسیله شبکه­ ای از واکنش­ های بیوشیمیایی رسوب کلسیم کربنات شکل می شود و این باعث افزایش مقاومت خاک می­گردد. عوامل مورد بررسی در این مطالعه، شامل غلظت مواد واکنش­دهنده، زمان عمل آوری، تغییرات درصد سیلت بر رفتار خاک ماسه ­ای و احتمال سازگاری باکتری با نانو سیلیس بودند. در این مطالعه نتایج آزمایش­ها نشان داد، پارامترهای مقاومت برشی خاک توسط تاثیر توامان باکتری و نانو سیلیس بهبود یافته است و در حضور نانوسیلیس میزان مقاومت برشی خاک ماسه ای بهسازی شده بیولوژیکی تا ۵/۴ برابر افزایش پیدا کرد. میزان چسبندگی در خاک ماسه ای از ۱/۰ به kPa۱۸۶ و زاویه اصطکاک خاک به حدود ۶/۳۵ درجه رسید، که در مقایسه با ماسه سست بهسازی نشده، زاویه اصطحکاک داخلی افزایش حدود ۱۲% را نشان می دهد. در نمونه های ماسه سیلتی، بیشینه مقاومت نیز افزایش یافت. در نمونه خاک با ۳۰% سیلت، حداکثر مقاومت برشی در تنش kPa۵۰ با مقدار افزایش تا ۸۱% مشاهده شد، همچنین حداکثر افزایش مقاومت برشی در تمامی تنش ها برای نمونه حاوی ۳۰% سیلیت رخ داد. در ضمن عمده تاثیر بر روی زاویه اصطکاک داخلی در نمونه ۳۰% سیلت پس از روز ۱۴ عمل­ آوری به ­دست آمد.

Keywords:

بهسازی خاک , رسوب میکروبی کلسیم کربنات , نانو سیلیس , باکتری