%37تخفیف

دانلود پروژه:مطالعه آزمایشگاهی روند خودترمیمی رس ها

تعداد 101 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

کارشناسی ارشد

رشته عمران گرایش خاک و پی

عنوان   :

مطالعه آزمایشگاهی روند خودترمیمی رس ها

چکیده

امروزه استفاده از فناوری نانو در راستای پیشبرد علوم و حل بسیاری از مسائل و مشکلات اجرایی امری ضروری می نماید.ژئوتکنیک نیز علمی است که از این امر مستثنی نبوده و فناوری نانو می تواند راه گشای بسیاری از ابهامات و مسائل در آن باشد.گرچه تا کنون تحقیقات و آزمایشات گسترده ای در زمینه کاربرد فناوری نانو در علوم ژئوتکنیک صورت نگرفته است لیکن در این پژوهش سعی بر آن شده است تا با استفاده از تحقیقات پیشین و نیز بهره گیری از آزمایشات ، نتایج جدیدی از پدیده خودترمیمی رس ها ارائه شود.در این پژوهش با استفاده از درصد های مختلف نانو رس مونت موریلونیت اصلاح شده و نیز با متغییر قرار دادن تنش اعمالی بر نمونه خاک رسی ، میزان خودترمیمی رس مورد بررسی قرار می گیرد.افزایش مقاومت برشی نمونه پس از گذشت دو روز از زمان شکست ، بیانگر رخداد خودترمیمی در نمونه رسی ست.تآثیر افزایش درصد نانو و افزایش عمق پس از انجام آزمایشات متعدد برش مستقیم مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج با یکدیگر مقایسه می شوند.

همانند تحقیقات پیشین، در این پژوهش نیز افزودن درصدهای کمی از نانو رس مونت موریلونیت اصلاح شده سبب افزایش چشمگیر دامنه خمیری گردید.همچنین با افزودن نانو رس میزان خودترمیمی به طور قابل ملاحظه ای افزایش پیدا کرد.

بررسی ها نشان داد که افزایش عمق نمونه برداری که سبب افزایش تنش اعمالی به نمونه می گردد نیز میزان خودترمیمی را مشهودتر می کند.در واقع نشان داده شد که با افزایش هر دو پارامتر عمق و درصد نانو رس ، میزان خودترمیمی روند افزایشی را طی می کند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

چکیده ح‌

فصل اول- کلیات

1-1-ضرورت ورود به عرصه نانو فناوری. 2

1-2- نانو فناوری و مهندسی ژئوتکنیک.. 4

1-3- اهداف، روش و مراحل تحقیق. 6

1-4- معرفی ساختار پایان نامه 6

فصل دوم- مروری بر ادبیات فنی

2-1- تاریخچه فناوری نانو. 9

2-2- تعاریف و مفاهیم پایه در فناوری نانو. 13

2-3- چرا نانو فناوری؟ 15

2-4- نانو مواد 18

2-5- نانو ذرات.. 20

2-6- تولید نانو ذرات.. 22

2-7- نانو پودرها ،مواد نانو ساختارو موادنانومتخلخل. 24

2-8- ابزار مورد استفاده در فناوری نانو. 26

2-9-نانو ژئومکانیک.. 27

2-10-اثرات نانو ذرات بر خواص خاک.. 30

2-11- ریز ساختار ها 30

2-12-خصوصیات خمیری. 31

2-13- مقاومت خاک.. 32

2-14- رفتار خاک های رسی. 33

2-15- فاز مایع خاک.. 34

2-16- فاز جامد خاک(کانی های رسی) 34

2-17- اندر کنش سطحی بین فاز جامد و مایع خاک های رسی. 35

2-18- پیدایش بارهای الکتریکی در فاز جامد. 35

2-19- مبادله کاتیونی. 36

2-20- سرعت واکنش کاتیونی. 36

2-21- تبادل آنیون ها 37

2-22- انواع کانی های رسی. 37

2-23- تقسیم  بندی فضاهای خالی در داخل خاک رس.. 39

2-24- فرم های مختلف آب در داخل خاک رس.. 40

2-25- روش های تشخیص کانی های رسی. 40

2-25-1- انکسار اشعه ایکس… 40

2-25-2- تحلیل به روش اختلاف حرارتی. 41

2-25-3- حدود اتربرگ.. 41

2-25-4- فعالیت خاک.. 41

2-25-5- مقاومت برشی. 41

2-25-6- شکست میکروسکپی الکترون. 41

2-26- پدیده خود ترمیمی. 42

2-27- اررزیابی وتخمین میزان تاثیر ویژگی های ژئوتکنیکی خاک های ریزدانه ازجمله خواص خمیری خاک ها در روند پدیده خود ترمیمی. 42

2-28- بررسی پتانسیل خودترمیمی در لایه های نفوذ ناپذیر رسی. 44

2-29- بررسی های انجام گرفته در مورد استفاده از نانو مواد در خاک.. 44

2-30- بررسی های انجام گرفته در مورد پدیده خودترمیمی. 49

فصل سوم- مطالعات آزمایشگاهی

3-1- مواد مصرفی. 54

3-1-1- خاک رسی. 54

3-1-2- نانو رس مونت موریلونیت اصلاح شده (MMN) (modified montmorillonite nanoclay) 55

3-2- شرح آزمایش ها 57

3-2-1- تراکم استاندارد 57

3-2-1-2- شرح آزمایش… 59

3-2-2- تعیین حد خمیری و حد روانی. 62

3-2-2-1- روش انجام آزمایش جام کاساگرانده 63

3-2-2-2- محاسبات.. 64

3-2-2-3- روش انجام آزمایش حد خمیری. 65

3-2-2-3-1 محاسبات.. 66

3-2-3- برش مستقیم. 66

3-2-3-1 آماده سازی نمونه 66

3-2-3-2- نکاتی در انجام آزمایش… 67

3-2-3-3- ویژگی های دستگاه 68

فصل چهارم- تجزیه و تحلیل نتایج

4-1- حدود خمیری (اتربرگ) 72

4-2- قابلیت خودترمیمی. 75

4-4- مقایسه روند خودترمیمی خاک رسی با افزایش عمق(تنش) 82

فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات

5-نتیجه گیری و پیشنهادات.. 85

5-1- نتیجه گیری. 85

5-2- پیشنهادات.. 87

منابع و مآخذ. 88

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                 صفحه

شکل (2-1 ) نانو ذرات Mn3 O4. 21

شکل (2-2) تصویر SEM(scanning electron microscopy)   28

شکل (2-3) تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از: (a) نانوذرات سیلیکا (b) کمپلکس نانوذرات مس / سیلیکا 28

شکل (2-4) موقعیت کانی های رسی در نمودار خمیری کاساگراند. 39

شکل (2- 5)  نمودار تغییرات نفوذ پذیری با زمان. 44

شکل (2- 6)  حدود خمیری ، روانی و دامنه ی خمیری با درصدهای مختلف نانو رس برای کائولینیت.. 48

شکل (2-7) حدود خمیری ، روانی و دامنه ی خمیری با درصدهای مختلف نانو رس برای رس لای دار رشت   48

شکل (2-8) نتایج آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده با درصد های مختلف نانو رس برای رس کائولینیت   49

شکل (2- 9) نتایج آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده با درصد های مختلف نانو رس برای رس لای دار رشت   49

شکل(2-10) میزان دبی خروجی در طول آزمایش در بنتونیت 10% و رطوبت 18%. 52

شکل (3-1) دانه بندی خاک رسی مورد استفاده به کمک الک و هیدرومتری. 55

شکل (3-2) چکش و قالب تراکم. 59

شکل (3-3) منحنی تراکم خاک رسی به روش پراکتور استاندارد 62

شکل (3-4) دستگاه کاساگرانده 65

شکل (3-5) جعبه برش 10*10 سانتیمتر به صورت غرقاب.. 67

شکل ( 3-6) دستگاه برش مستقیم کوچک مقیاس.. 69

شکل(3-7) بازوی مقاوم و محرک دستگاه برش مستقیم کوچک مقیاس.. 69

شکل (4-1) تغییرات حد خمیری با درصد های مختلف MMN.. 73

شکل (4-2) تغییرات حد روانی با درصدهای مختلف MMN.. 74

شکل (4-3) تغییرات دامنه خمیری با درصدهای مختلف MMN.. 74

شکل (4-4) مقایسه منحنی تنش کرنش برای نمونه بدون افزودنی قبل و بعد از ترمیم در عمق 8 متری. 76

شکل (4- 5) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی بدون افزودنی در عمق 10متری قبل و بعد ازترمیم. 77

شکل (4- 6) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی بدون افزودنی در عمق 12متری قبل و بعد ازترمیم. 77

شکل (4- 7) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 3% افزودنی در عمق 8 متری قبل و بعد از ترمیم. 78

شکل (4- 8) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 3% افزودنی در عمق 10 متری قبل و بعد از ترمیم  78

شکل (4- 9) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 3% افزودنی در عمق 12 متری قبل و بعد از ترمیم  79

شکل (4- 10) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 5% افزودنی در عمق 8 متری قبل و بعد ازترمیم  80

شکل (4- 11) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 5% افزودنی در عمق 10 متری قبل و بعد از ترمیم  80

شکل (4- 12) مقایسه نمودار تنش کرنش نمونه رسی با 5% افزودنی در عمق 12 متری قبل و بعد ازترمیم  81

شکل (4-13) مقایسه روند خودترمیمی خاک رسی با3% درصد MMN در اعماق مختلف.. 82

شکل (4-14) نمودار تغییرات مقاومت برشی در اعماق ثابت با درصدهای مختلف MMN.. 82

شکل (4-15) نمودار تغییرات مقاومت برشی با درصدهای ثابت MMN و عمق های متفاوت.. 83

شکل (5-1) جعبه برش دستگاه برش مستقیم. 87

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                 صفحه

جدول (2-1) ارتباط بین تعداد نهایی اتم ها در خوشه های پوسته ی کامل و درصد اتم های سطحی. 17

جدول (2-2) مقایسه ای بین سطح ویژه،اندیس خمیری و ظرفیت تبادل یون های مثبت کاتیون های رسی  39

جدول (2- 3)  مقایسه حدود اتربرگ با درصد های متفاوت بنتونیت و نانو رس مونت موریلونیت.. 46

جدول (3-1) آنالیز شیمیایی نانو رس.. 56

جدول (3-2) مشخصات فیزیکی و مکانیکی نانو رس (مونت موریلونیت) 56

جدول (3-3) مشخصات نانو رس مورد استفاده 57

جدول (3-4) مشخصات سه روش انجام آزمایش تراکم. 58

جدول( 3-5 ) محدوده حد روانی در برخی کانی های رسی. 65

جدول (4-1) تغییرات حدود خمیری، روانی و دامنه خمیری با درصد های مختلف MMN.. 73

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo