بررسی تأثیر آلودگی نفت خام بر خواص تراکمی و مقاومت برشی ماسه حاوی بنتونیت

در این تحقیق اثر آلودگی نفت خام بر رفتار مقاومت برشی سطح مشترک خاک- بتن بررسی گردید. علاوه بر تأثیر درصدهای مختلف آلودگی نفتی، اثر زیری سطح خارجی بتن بر مقاومت برشی سطح مشترک خاک- بتن نیز بررسی شد. ابتدا تغییرات خصوصیات تراکمی و مقاومت برشی خاک ماسه ای در اثر حضور نفت خام با درصدهای مختلف بررسی گردیده و سپس با انجام آزمایش برش مستقیم، رفتار مقاومت برشی سطح مشترک خاک آلوده و بتن با شرایط مختلف زبری سطح (صیقلی، نیمه زبر و زبر) و درصد آلودگی بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش درصد الودگی نفت خام از صفر تا 10%، چگالی خشک حداکثر افزایش و درصد رطوبت بهینه کاهش می یابد. همچنین زاویه اصطکاک داخلی خاک با افزایش درصد آلودگی کاهش یافته و چسبندگی ظاهری ناشی از حضور الاینده در بین حفرات خاک، افزایش می یابد. همچنین آزمایش های رفتار مقاومت برشی سطح مشترک خاک- بتن نشان داد که با افزایش درصد آلودگی، زاویه اصطکاک سطح مشترک خاک- بتن کاهش می یابد و از تأثیر زبری سطح مشترک بر رفتار مقاومت برشی با افزایش درصد آلودگی کاسته می شود. نسبت زاویه اصطکاک سطح مشترک به زاویه اصطکاک داخلی خاک (δ/ϕ) با افزایش درصد آلودگی کاهش می یابد که نشان دهنده تأثیر پذیری بیشتر زاویه اصطکاک سطح مشترک از حضور آلاینده می باشد.به منظور بررسی اثر نفت خام بر رفتار تراکمی و مقاومت برشی ماسه حاوی بنتونیت، آزمایش های تراکم و برش مستقیم بر روی نمونه های خاک ماسه ای حاوی صفر، 2/5، 5، 7/5 و 10% نفت خام و صفر، 5، 10، 15 و 20% بنتونیت صورت گرفت. نتایج آزمایش های تراکم نشان داد که با افزایش درصد آلودگی نفتی، چگالی خشک حداکثر خاک افزایش یافته و وجود ذرات ریزدانه (بنتونیت) سبب می گردد که حفرات بین ذرات ماسه توسط ذرات بنتونیت اشغال شده و به طور کلی چگالی خشک حداکثر ماسه حاوی سنتونیت در کلیه حالات (غیرآلوده و الوده) بیشتر از ماسه خالص باشد. همچنین، افزایش درصد آلودگی در شرایط درصد بنونیت ثابت سبب کاهش درصد رطوبت بهینه خاک گردید و در یک درصد آلودگی ثابت، با افزایش درصد بنتونیت، میزان رطوبت قابل جذب توسط نمونه خاک در حین تراکم افزایش یافت. نتایج آزمایش های برشی مستقیم نشان داد که زاویه اصطکاک داخلی خاک با درصدهای بنتونیت مختلف با افزایش درصد الودگی کاهش می یابد. از سوی دیگر، افزایش درصد بنتونیت خاک، در یک درصد آلودگی ثابت، سبب کاهش زاویه اصطکاک داخلی خاک گردید. همچنین چسبندگی ظاهری نمونه های خاک ماسه ای با افزایش درصد آلودگی و همچنین افزایش درصد بنتونیت، افزایش یافت. بر اساس آزمایش های صورت گرفته، مشخص گردید که حضور آلاینده های نفتی در خاک با ویژگی های خاص خود، سبب کاهش مقاومت برشی خاک، افزایش چگالی خشک حداکثر و کاهش درصد رطوبت بهینه خاک می گردد.

Keywords:

ماسه , نفت خام , بنتونیت , آزمایش تراکم , مقاومت برشی