Skip to main content
SUPERVISOR
Seyedmadi Hejazi,Mohammad ali Rowshan Zamir
سیدمهدی حجازی (استاد مشاور) محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elina Bagherieh
الینا باقریه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Laboratory Investigation of Nano-clay effects on dune sand properties
The construction of engineering structures on soft ground, loose granular soil and sediments of dune sands always involve with high risks due to lack of sufficient load bearing capacity, excessive settlements and other geotechnical problems. Thus stabilization of the soil in order to achieve a strong subgrade is one of the important issues in the field of geotechnical engineering. Regarding recent advances in nano technology and its impact on all areas of engineering science, the application of this technology in the field of geotechnical engineering seems to provide a promising tool for soil improvement. In this context montmorillonite nanoclay is regardedas a nano material produced from clay minerals and known as a eco-friendly, natural and effective material. The unique properties of nanoparticles have a significant influence on soil properties. The main objective of this research study is to evaluate the shear strength properties and permeability of a typical dune sand stabilized with different amounts of Montmorillonite nanoclay. For this purpose, a series of direct shear tests and constant head permeability tests on the stabilized soil with different amount of nanoclay were carried out to determine the mentioned soil parameters. The direct shear tests were performed on stabilized samples to evaluate the likely effects of various factors such as mixing method, curing time, and the size of the additives particles. The test results showed increasing in the shear strength and cohesion of the soil samples mixed with the nanocaly materials. According to the results, the proper amount of additive of nanoclay found to be about 1% in which the highest increase of 23% at the soil strength was achieved. SEM imaging of the samples showed that nanoclay additive more than 1% caused an increase in the soil porosity due to particles agglomeration. Constant heading permeability tests on the sand samples mixed with nanoclay at various compression ratios of 100, 95 and 90 percent showed a considerable reduction in the permeability of the samples. Keywords Montmorillonite nanoclay, Dune sand, Direct shear test, Permeability
عملیات اجرایی و ساخت سازه های مهندسی بر روی بسترهای نرم، خاک های دانه ای سست و رسوبات ماسه بادی به دلیل ضعف در مقاومت، نشست های ناهمسان و...همواره دارای خطرات زیادی است. لذا تثبیت این نوع خاک ها به منظور دستیابی به یک بستر سخت و محکم از جمله مسائل مهم در حوزه ی مهندسی ژئوتکنیک است. با پیشرفت تکنولوژی نانو و تاثیر آن بر تمامی رشته های علوم مهندسی، بررسی کاربرد این فناوری در شاخه ی مهندسی ژئوتکنیک نیز بیش از پیش اهمیت می یابد. نانورس مونت موریلونیت یکی از تولیدات فناوری نانو است که از کانی های رسی استخراج شده و به عنوان یک ماده ی دوست دار محیط زیست، طبیعی و موثر شناخته می شود. این نانو ذرات با داشتن خصوصیات منحصر به فرد، تاثیرات مهمی بر ویژگی های خاک ها دارند. هدف اصلی این پایان نامه تعیین پارامترهای مقاومتی و نفوذپذیری خاک ماسه بادی تثبیت شده با درصدهای مختلف نانورس می باشد. برای این منظور، مجموعه ای از آزمایش های برش مستقیم و نفوذپذیری به روش بار آبی ثابت بر روی خاک اصلاح شده با درصدهای مختلف نانورس جهت بررسی میزان تغییرات به وجود آمده در خواص خاک انجام شده است. آزمایش های برش مستقیم برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از جمله زمان عمل آوری، روش اختلاط و اندازه ی ذرات بر روی نمونه های ساخته شده انجام گرفته است. به طور کلی، نتایج نشان دهنده ی افزایش مقاومت برشی و چسبندگی خاک ماسه ای می باشد. بر طبق نتایج بدست آمده، افزودن یک درصد نانورس، میزان بهینه برای رسیدن به بهترین نتایج می باشد و مقاومت خاک را تا 23 درصد افزایش می دهد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه ها نشان دهنده ی این امر است که افزودن بیش از یک درصد نانورس به خاک سبب تراکم نانوذرات در خاک شده و بنابراین تخلخل در خاک را افزایش می دهد. آزمایش بار آبی ثابت بر روی ماسه ی مخلوط شده با نانورس و متراکم شده در سه نسبت تراکم 100، 95 و 90 درصد نیز نشان از تاثیر مثبت این نانو ذرات بر کاهش نفوذپذیری خاک دارد. کلمات کلیدی: نانورس مونت موریلونیت، ماسه بادی، برش مستقیم، نفوذپذیری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی