بررسی اثر نانو ذرات سیلیکا در تثبیت خاک بستر خطوط ریلی

تثبیت خاک فرآیندی ا ست که در آن پارامترهای خاک به منظور د ستیابی به مقاومت و دوام بیشتر تغییر می یابند. اغلب روش های پیشنهاد شده برای تثبیت خاک بسیار گران هستند به طوری که استفاده از آنها برای کنترل مکانیک خاک از نظر اقتصادی به صرفه نمی باشد. تثبیت خاک نرم و ضعیف با نانوذرات بدلیل خواص منحصر به فردی فیزیکی و شیمیایی، نسبت سطح به حجم بالا و ت شکیل پیوند های شیمیایی موثر با عنا صر سازنده خاک، بعنوان راهکار نوین معرفی می شود در این تحقیق نانوافزودنیهای سلیکا دو ستدار محیط زی ست جهت به سازی خواص ژیوتکنیکی خاک نرم و ضعیف بکار گرفته شده اند. نانو ذرات سلیکا بدلیل سطح ویژه بسیار بالا و شباهت ترکیبی با ساختار خاک باعث می شود که بطور بسیار فعالی با ذرات خاک واکنش دهند. خاک بستر شاهد و تثبیت شده در حضور درصد های مختلف وزنی از نانوذرات 0/5)، 1، 1/5، 2، 2/5 و 3 درصد وزن خاک خشک نمونه) مورد آزمایشهای مختلف فیزیکی و مکانیکی شامل دانه بندی، حدود آتربرگ، و تراکم قرار گرفتند. نتایج آنالیز خاک ن شان می دهد که نوع خاک بستر ر سی با خا صیت خمیری کم می با شد و همچنین بافت ریز دانه دارد. حداکثر دانسیته خشک و رطوبت بهینه خاک بستر به ترتیب 1/81 gr/cm3 و 19/4% می باشد. حد روانی و خمیری خاک نمونه به ترتیب 38 و 20 می باشد در حالیکه که با افزودن ماده نانوسیلیکا با درصد بهینه، حد روانی و خمیری خاک نمونه به ترتیب 25% و 60% افزایش پیدا می کنند که نشانگر پایداری و استحکام بالای خاک تثبیت شده با نانوذرات سلیکا ا ست که خود مشکلات نا شی از فر سایش بستر بطور چشمگیری کاهش می دهد. هرچند مقدار استفاده از نانو ذرات سلیکا در آزمایش ها ناچیز است و با وجود مقدار کم، تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت خاک داشته است.

Keywords:

نانوذرات سیلیکا , سنتز , بهسازی , تثبیت خاک , خطوط ریلی