بررسی افزایش مقاومت خاک های رسی با وارد کردن محلول کلرید کلسیم

افزایش مقاومت مکانیکی خاک های ریزدانه برای نیل به اهداف مختلف واز جمله تثبیت زمین لغزشها همواره مورد نظر پژوهشگران بوده است. استفاده از محلول کلرید کلسیم ((CaCl(2) روشی جدید است که طی آن محلول کلرید کلسیم حین عبور از خاک، یون آزاد کلسیم را برجا می گذارد. یون کلسیم ازطریق واکنش پوزولانی و یا با جذب کاتیونی در لایه مضاعف رس موجب به هم پیوستن ذرات خاک می شود. در این مقاله نحوه تقویت خاک رسی و میزان تاثیر محلول فوق در افزایش مقاومت مکانیکی خاکهای رسی و بهبود ظرفیت باربری آن، از طریق انجام آزمایش های آزمایشگاهی بررسی می شود. یک سری نمونه خاک رسی در قالب های مکعب مستطیلی با دانه بندی و تراکم مشخص تهیه گردید. نمونه ها به مدت معین با گرادیان هیدرولیکی10%، تحت تأثیر جریان محلول کلرید کلسیم با غلظت های مختلف قرار گرفتند.پس از عبور حجم مورد نظر جریان از خاک که برای همه نمونه ها یکسان است، با انجام آزمایش برش مستقیم، ویژگی های مقاومتی هر یک از نمونه ها اندازه گیری شد. با مقایسه مقاومت نمونه ها، غلظت بهینه محلول کلریدکلسیم بدست آمد. نتایج نشان می دهد که برای خاک رسی از نوع CL با حدروانی 28% و شاخص خمیری 10/5% و محلول با نرمالیته 0/66 و غلظت 36/6 گرم درلیتر، زاویه اصطکاک داخلی از 23/6 درجه به 27/7 درجه و چسبندگی آن از 2Kpa به 4Kpa افزایش یافته است.پس از بدست آمدن غلظت بهینه، یک آزمایش با غلظت بهینه، تحت شرایط قبلی و به همراه روش الکتروسینتیک با اختلاف پتانسیل 30V انجام گرفت تا تاثیر میدان الکتریکی حاصل روی افزایش مقاومت خاک و زمان عبور جریان بررسی شود. این نتایج نشان می دهدکه استفاده از تکنیک محلول کلرید کلسیم سبب افزایش پارامترهای مقاومت خاک های رسی می شود. ولی تاثیر این روش روی چسبندگی بیشتر از زاویه اصطکاک داخلی می باشد. یعنی با استفاده از این روش افزایش چسبندگی بیشتر از زاویه اصطکاک داخلی می باشد. همواره افزایش غلظت محلول کلرید کلسیم سبب افزایش مقاومت خاکهای رسی نمی شود بلکه بیشترین مقاومت در یک غلظت بهینه حاصل می شود. همچنین به کار بردن روش الکتروسینتیک سبب افزایش سرعت جذب کلسیم و به دنبال آن افزایش چسبندگی و به میزان بسیار کم افزایش زاویه اصطکاک داخلی می شود.

Keywords:

کلرید کلسیم , تقویت خاک , چسبندگی , زاویه اصطکاک داخلی , نرمالیته