
تعداد نشریات | 45 |
تعداد شمارهها | 1,370 |
تعداد مقالات | 16,844 |
تعداد مشاهده مقاله | 54,231,491 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 16,943,292 |
بهسازی خاک رس در پوشش کف خاکچال جهت کاهش ترک با استفاده از الیاف و نانومواد شیمیایی | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست | ||
مقاله 5، دوره 54، شماره 117، اسفند 1403، صفحه 55-71 اصل مقاله (11.97 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2023.57284.2275 | ||
نویسندگان | ||
حجت دهستانی1؛ عبدالحسین حداد* 1؛ حسن کریمی مله2 | ||
1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان | ||
2دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی قوچان | ||
چکیده | ||
افزایش تولید پسماندها ناشی از رشد جمعیت و دفن غیراصولی این مواد در خاکچال ها و گسترش آلودگیهای ناشی از آن، یکی از مهمترین مشکلات زیستمحیطی در جوامع شهری است. خاکچالهای مهندسی با بهکارگیری لایه ها و پوشش های ویژه در بدنه و کف (لاینر)، از نفوذ شیرآبه های سمی و خطرناک به محیط اطراف جلوگیری می نمایند. ایجاد ترک در لایه های کف خاکچال و گسترش آن به مرور زمان، قابلیت تراوایی در آستر را افزایش داده و ورود شیرآبه به محیط خاک و آب زیرزمینی را سرعت میبخشد. از این رو اتخاذ راهکارهای مناسب جهت پیشگیری از ایجاد شبکه ترک ها و گسترش آنها در پوشش کف خاکچال بسیار ضرروی است. در این تحقیق با تمرکز بر مشخصات خاکچال شهر مشهد و با استفاده از روش های آزمایشگاهی سعی شده است تا با افزودن مواد کامپوزیت فیبر پلی پروپیلن، میکروسیلیس و نانوسیلیس بهسازی آسترها صورت گیرد. روش آزمایشگاهی به کار رفته در این تحقیق بدین صورت است که پس از آماده سازی نمونه در جعبه آزمایش ساخته شده، بررسی وضعیت ترک های ناشی از خشک شدگی با عکسبرداری از طریق روش پردازش تصاویر صورت گرفته است. خاک شماره 1 مربوط به خاک اطراف، در حدود 9 کیلومتری خاکچال اصلی مشهد که به عنوان دپوی خاک رس خاکچال مشهد از آن استفاده میشود. خاک شماره 2 خاک مربوط به خاک محل خاکچال اصلی و مرکزی مشهد میباشد. خاک شماره 3 به عنوان خاک منتخب به صورت ترکیبی از مونتموریونیت (Montmorillonite) و کائولینیت (Kaolinite) به ترتیب بهنسبت وزنی 3 به 1 تشکیل شده است. نتایج نشان میدهد با افزودن 8/0 درصد فیبر پروپریپلن ترک های خاک شماره دو 81%، ترک های خاک شماره یک 71% و ترک های خاک منتخب 72% کاهش یافته است. با توجه به نتایج بررسی ها مشخص گردید، افزودن مقدار بهینه مواد نانو و کامپوزیت اثر چشمگیری بر کاهش عرض ترک خاک رس خاکچال مشهد دارد. از این رو بهسازی خاک رس در کف این خاکچال ضروری بوده و نتایج و راهکارهای مناسب جهت بهبود شرایط در این مقاله ارائه شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
پوشش کف خاکچال؛ بهسازی؛ مواد کامپوزیت؛ کاهش عرض ترک؛ خاک رس | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
Abdinezhad A, Askari S, Torabi H, Ehteshami A, “Laboratory evaluation of clay improvement with nanolime and lime to improve clay plasticity properties”, International Conference on Modern Research in Civil Engineering, Architecture and Urban Planning, Tehran, 2015. Abdoli M, Safari A, Jalili Ghazizade M, “Providing a simple method for digital image processing to determine the crack severity index in dense clay soils”, Journal of Engineering Geology, Spring and Summer, 2011, 5 (1). Al-Jeznawi D, Sanchez M, Al-Taie AJ, “Using image analysis technique to study the effect of boundary and environment conditions on soil cracking mechanism”, Geotechnical and Geological Engineering, 2021, 39, 25-36. https://doi.org/10.1007/s10706-020-01376-5. Albrecht BA, Benson CH, “Effect of desiccation on compacted natural clays”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2001, 127 (1), 67-75. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:1(67) An N, Tang CS, Cheng Q, Wang DY, Shi B, “Application of electrical resistivity method in the characterization of 2D desiccation cracking process of clayey soil”, Engineering Geology Journal, 2020, 265, 105416. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.105416 Atique A, Sanchez M, “Analysis of Cracking Behavior of Drying Soil”, 2nd International Conference on Environmental Science and Technology, IPCBEE 2011, 6, IACSIT Press, Singapore. Badv k, “Principles of Landfill Engineering Landfill Design Fundamentals”, Urmia University Publications, 2013. Behrooz Sarand F, Azarnia A, Soltani Jigheh H, Ebrahimiasl S, Dabiri R, “Physio-mechanical evaluation of Nano-soil as an additive to the sand-bentonite mixture for Tabriz city landfill liner”, AUT Journal of Civil Engineering, 2022, 6 (3) 359-368 https://doi.org/10.22060/ajce.2023.21129.5793 Changizi F, Haddad A, “Application of nano materials in improving geotechnical properties of soils: A review study”, Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 2023, 11 (4), 28-37. https://doi.org/10.22075/jrce.2023.28563.1720 Cheng Q, Tang CS, Zhu C, Li K, Shi B, “Drying-induced soil shrinkage and desiccation cracking monitoring with distributed optical fiber sensing technique”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2020, 79 (8), 3959-3970. https://doi.org/10.1007/s10064-020-01809-8 Fang H, Chaney Y, “Introduction to Environmental Geotechnology”, CRC Press, 2016. Harianto T, Hayashi S, Du YJ, Suetsugu D, “Effects of fiber additives on the desiccation crack behavior of the compacted akaboku soil as a material for landfill cover barrier”, Water Air Soil Pollut, 2008, 194, 141-149. https://doi.org/10.1007/s11270-008-9703-2 Kalkan E, “Influence of silica fume on the desiccation cracks of compacted clayey soils”, Applied Clay Science, 2009, 43, 296-302. https://doi.org/10.1016/j.clay.2008.09.002 Liu C, Tang CS, Shi B, Suo WB, “Automatic quantification of crack patterns by image processing”, Computers and Geosciences Journal, 2013, 57, 77-80. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2013.04.008. Miller CJ, Rifai S, “Fiber reinforcement for waste containment soil liners”, Journal of Environmental Engineering, 2004, 130 (8), 891-895. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(2004)130:8(891) Munfakh GA, Wyllie DC, “Ground improvement engineering-issues and selection”, 1999. Negahdar A, Noori A, Yadegari S, “Laboratory study of the effect of nano silica on the creep behavior of soft clay”, Sharif Civil Engineering Journal, 2018, 2-34 (1/2), 133-141. Omidi GH, Thomas JC, Brown KW, “Effect of desiccation cracking on the hydraulic conductivity of a compacted clay liner”, Water Air Soil Pollute, 1996, 89 (1-2), 91-103. https://doi.org/10.1007/BF00300424 Shit PK, Bhunia GS, Maiti R, “Soil crack morphology analysis using image processing techniques”, Journal of Modeling Earth Systems and Environment, 2015, 1 (35). https://doi.org/10.1007/s40808-015-0036-z Rahimi H, Abbasi N, “Geotechnical engineering: problematic soils”, 2015, University of Tehran Press, 2015, (In Farsi). Rajabi A, Khoram N, “A review of the geotechnical properties of soils improved with nanomaterials”, International Conference on Civil Engineering, Architecture and Urban Planning of Contemporary Iran, Tehran, 2017. Shi B, Tang CS, Wang BJ, Jiang HT, “Development and mechanism of desiccation cracking of clayey soil under different temperatures”, Geological Journal of China Universities, 2009, 15 (2), 192-198. https://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-GXDX200902008.htm Taha MR, Taha OME, “Influence of nano-material on the expansive and shrinkage soil behavior”, Journal of Nanoparticle Research, 2012. https://doi.org/10.1007/s11051-012-1190-0 Taha MR, “Recent Developments in Nanomaterials for Geotechnical and Geo environmental Engineering”, MATEC Web of Conferences, 2018, 149, 02004. Tang CS, Shi B, Liu C, Zhao LZ, Wang BJ, “Influencing factors of geometrical structure of surface shrinkage cracks in clayey soils”, Engineering Geology Journal, 2008, 101 (3-4), 204-217. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2008.05.005 Tang CS, “Desiccation cracking of clayey soils”, Nanjing University, Nanjing, China, 2008. Tang CS, Shi B, Cui YJ, Liu C, Gu K, “Desiccation cracking behavior of polypropylene fiber-reinforced clayey soil”, Canadian Geotechnical Journal, 2012, 49 (9), 1088-1101. https://doi.org/10.1139/t2012-067 Tang C, Zhu C, Cheng Q, Zeng H, Xu J, Tian B, Shi B, “Desiccation cracking of soils: A review of investigation approaches, underlying mechanisms, and influencing factors”, Earth-Science Reviews, 2021, 216 ,103586. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103586 Tay YY, Stewart DI, Cousens TW, “Shrinkage and desiccation cracking in bentonite-sand landfill liners”, Engineering Geology Journal, 2001, 60 (1-4), 263-274. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(00)00107-1 Tollenaar RN, Van Paassen LA, Jommi C, “Observations on the desiccation and cracking of clay layers”, Engineering Geology Journal, 2017, 230, 23-31. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2017.08.022 Torres MA, Armenteros E, Fernández R, Fernández P, “Digital image analysis for the estimation of cracked areas and the soil shrinkage characteristic curve in clay soils amended with composted sewage sludge”, Spanish Journal of Agricultural Research, 2004. https://doi.org/10.5424/sjar/2004023-101 Uday KV, Singh DN, “Investigation on cracking characteristics of fine-grained soils under varied environmental conditions”, Drying Technology Journal, 2013, 31 (11), 1255-1266. https://doi.org/10.1080/07373937.2013.785433 Vail M, Zhu C, Tang CS, Anderson L, Moroski M, Montalbo-Lomboy MT, “Desiccation cracking behavior of MICP-treated bentonite”, Geosciences, 2019, 9 (9), 385. https://doi.org/10.3390/geosciences9090385 Vogel HJ, Hoffmann H, Roth K, “Studies of crack dynamics in clay soil”, Geoderma, 2005, 125 (3-4), 203-211. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.07.009 Zeng H, Tang CS, Cheng Q, Zhu C, Yin LY, Shi B, “Drought-induced soil desiccation cracking behavior with consideration of basal friction and layer thickness”, Water Resour, 2020, 56 (7), e2019WR026948. https://doi.org/10.1029/ 2019WR026948 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 253 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 107 |