Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Esehaghbeygi,Mohammad Reza Mosaddeghi,Jahangir Abedi-Koupai
علی اسحق بیگی (استاد راهنما) محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) جهانگیر عابدی کوپائی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sanaz Kamran samani
ساناز کامران سامانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Effect of Natural Zeolite on Some Physical and Mechanical Properties of Soil
Nowadays, soil compaction has become a significant subject of study due to agricultural mechanization. It is necessary to find methods for avoiding adverse effects of soil compaction. The effect of using organic material and natural or artificial modifiers on soil behavior has been studied by scientist. In the present study, the effect of using natural zeolite (Clinoptilolite) on soil physical and mechanical properties was investigated. At the first part, the combinations of two soil textures (clay loam and loam), two moisture content level (0.9 PL and 1.1PL) as a fraction of plastic limit (PL) and four levels of zeolite (0, 2, 4 and 6% db) were used to determine shear strength parameters (cohesion and angle of internal friction), bulk density and water retention curve parameters (n, ?, ? r and ? s ) of repacked soil samples. First, the soil samples were poured into a metal cylinder and were loaded by an axial load of 180 kPa for 30 min by CBR apparatus. Then, small core samples were taken out of this large soil volume for determination of soil properties. To determine shear parameters, a straight shear test was used and to determine retention curve parameters at four suctions (5, 10, 30, and 40 kPa) a Sand-Kaolin box was used. High suctions (100, 200, 500, and 1000 kPa) was measured by pressure plate apparatus. The dry bulk density was also determined by taking a additional core. In the second part, the combined effects of soil texture (clay loam and loam) and four levels of zeolite (0, 2, 4 and 6% db) on maximum dry bulk density and corresponding critical moisture content were quantified using Proctor compaction test with 5 blows per layer. The compaction tests were done at different moisture contents (which were determined according to the consistency limits). The shear box results showed that soil cohesion decreased and angle of internal friction increased with zeolite addition. Soil cohesion decreased 9% by using of 6% natural zeolite, and the angle of friction increased by 13%. Clay loam soil with 1.1PL moisture content had more cohesion and the angle of friction was less. Loamy soil with 0.9PL moisture content had low cohesion and high angle of friction. Dry bulk density decreased 4.1% by using of 6% natural zeolite. Loamy soil had more dry bulk density than clay loam. With increasing soil moisture content from 0.9PL to 1.1PL the dry bulk density increased by 10%. The soil water retention curve parameters were affected by soil texture, moisture content and zeolite treatments With increasing soil moisture content n, ? r , and ? s decreased. Clay loam soil had more ? r analogues to loamy soil. The ? r increased 33.8% by using of 6% natural zeolite. Results of the second phase showed that critical moisture content increased 6.6% by using of 6% natural zeolite. Dry bulk density decreased with increasing natural zeolite but its variation was not significant. Loamy soil
امروزه با مکانیزه شدن فعالیت های کشاورزی تراکم خاک بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به پیامدهای نامطلوب تراکم خاک، دستیابی به روش هایی که بتوان تا حد امکان از بروز این پدیده جلوگیری نمود ضروری است. در این خصوص اضافه نمودن مواد آلی و اصلاح کننده های خاک مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این پژوهش که شامل دو قسمت می باشد تأثیر زئولیت کلینوپتیلولایت که یک کانی طبیعی است، بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت اول پژوهش از دو بافت خاک (لوم رسی و لوم)، دو سطح رطوبتی ( 9/0 و 1/1 حد خمیری، PL) و 4 سطح زئولیت (صفر، 2، 4 و 6 درصد براساس وزن خشک) جهت تعیین پارامترهای مقاومت برشی (چسبندگی و زاویه اصطکاک درونی)، چگالی ظاهری خشک خاک و پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی (n، ?، r ? و ? s ) نمونه های بازساخته شده خاک استفاده گردید. پیش از انجام هر آزمایش نمونه خاک درون ظرف سیلندری تحت تنش محوری 180 کیلوپاسکال به مدت 30 دقیقه قرار گرفت و سپس از آن نمونه گیری شد. جهت تعیین پارامترهای برشی از آزمایش برش مستقیم و برای تعیین مؤلفه های منحنی مشخصه رطوبتی از 4 مکش (5، 10، 30 و kPa40) در جعبه کائولین-شن و 4 مکش (100، 200، 500 و kPa1000) در دستگاه صفحه فشار استفاده شد. چگالی ظاهری خشک خاک نیز با استفاده از یک قالب استوانه ای تعیین گردید. در قسمت دوم پژوهش اثر بافت خاک (لوم رسی و لوم) و 4 سطح زئولیت (0، 2، 4 و 6% بر اساس وزن خشک) بر شاخص های تراکم پذیری خاک (درصد رطوبت بحرانی و چگالی ظاهری خشک بیشینه)، که از آزمون تراکم پروکتور با 5 ضربه در هر لایه به دست آمدند، بررسی شد. آزمون پروکتور در رطوبت های مختلف که براساس حدود پایداری خاک تعیین شده بود انجام گرفت. نتایج به دست آمده از آزمایش برش مستقیم حاکی از کاهش چسبندگی و افزایش زاویه اصطکاک درونی خاک با افزایش مقدار زئولیت بود. با افزودن 6% زئولیت به خاک چسبندگی 9% کاهش و زاویه اصطکاک داخلی 13% افزایش یافت. خاک لوم رسی با رطوبت PL1/1 بیشترین مقدار چسبندگی و کمترین میزان زاویه اصطکاک داخلی را داشت. خاک لوم نیز با رطوبت PL9/0 بیشترین مقدار زاویه اصطکاک داخلی وکمترین مقدار چسبندگی را دارا بود. چگالی ظاهری خشک خاک نیز با افزایش 6% زئولیت، 1/4% کاهش یافت. خاک لوم بیشترین مقدار چگالی ظاهری خشک را در مقایسه با خاک لوم داشت. با افزایش میزان رطوبت، چگالی ظاهری خشک خاک 10% افزایش یافت. پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک نیز تحت تاثیر تیمارهای خاک، رطوبت و زئولیت تغییر نمود. با افزایش رطوبت خاک پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک n، r ? و ? s کاهش یافتند. خاک لوم رسی r ? بیشتری نسبت به خاک لوم داشت. افزایش 6% زئولیت به خاک موجب افزایش 8/33 درصدی r ? گردید. نتایج قسمت دوم پژوهش نیز حاکی از افزایش رطوبت بحرانی خاک با افزایش مقدار زئولیت بود. افزایش 6% زئولیت به خاک موجب افزایش 6/6 درصدی رطوبت بحرانی گردید. چگالی ظاهری بیشینه خشک خاک نیز با افزایش زئولیت کاهش یافت اما تغییرات آن معنی دار نبود. خاک لوم چگالی ظاهری بیشینه بیشتر و رطوبت بحرانی کمتری نسبت به خاک لوم رسی داشت. روی هم رفته می توان نتیجه گیری کرد که زئولیت قادر است ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک را به گونه مؤثری تغییر دهد و میزان این اثر بستگی به ویژگی ها و شرایط رطوبتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی