فهرست مطالب |
|
عنوان |
صفحه |
پیش‌گفتار
مقدمه 2
فصل اول: فرایند یخزدن و ذوب و نقش کانیهای رسی و مشخصات آب حفرهای در این فرایند
1-1 مروریبرفرایندیخ‌زدنوذوب 5
1-1-1 مقدمه 5
1-1-2 مناطقسردسیر 5
1-1-3 تاثیر‌پذیریخاک‌هادربرابریخ‌زدگی 6
1-1-4 فرایندیخ‌زدگیدرخاک 7
1-1-5 آثارمخربیخ‌زدگی 8
1-1-5-1 عللخرابیروسازیراه‌ها9
1-1-5-2 عواملموثردرجلوگیریازیخبنداندربسترروسازی 10
1-1-6 سیستمهایانجامآزمایشسیکل‌هاییخ‌زدنوذوب‌شدن 10
1-1-6-1 سیستمباز11
1-1-6-1-1فرایندیخ‌زدنوذوبدرسیستمباز 11
1-1-6-2 سیستمبسته 11
1-1-6-2-1فرایندیخ‌زدنوذوبدرسیستمبسته 12
1-1-7 اثراتسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببرپایداریذراتخاک 12
1-1-8 مطالعاتصورت‌گرفتهدرزمینهیخ‌زدنوذوب‌شدن 13
1-2 بررسینقشکانی‌هایرسیومشخصاتآبحفره‌ای 15
1-2-1 مقدمه 15
1-2-2 مشخصاتساختاریکانی‌هایرسی 15
1-2-2-1 کائولینیت 15
1-2-2-2 مونتموریلونیت 16
1-2-3 اندرکنشبینصفحاترسی 17
1-2-4 لایهدوگانهدرخاک‌هایرسی 17
1-2-4-1 عواملموثردرضخامتلایهدوگانه 18
1-2-4-1-1تاثیرظرفیتکاتیون‌ها 18
1-2-4-1-2تاثیرغلظتالکترولیت 19
1-2-4-2 نیرویدافعهبینپولک‌هایرسی 19
1-2-4-3 نیرویجاذبهواندروالسی 20
1-2-4-4 انرژیاندرکنشکلی 20
1-2-5 ساختمانخاک 21
1-2-5-1 حالتپراکنده21
1-2-5-2 حالتتوده‌ای21
1-2-5-3حالتمتجمع 21
1-2-5-4 حالتجهت‌یافته21
1-2-6 نمک‌هایمحلولدرخاک 23
1-3 نتیجه‌گیری 23
2فصلدوم: مشخصات مواد مصرفی و روش انجام آزمایش‌ها
2-1 مقدمه 27
2-2 موادمصرفی 27
2-2-1 خاکرسبنتونیت 27
2-2-2 خاکرسکائولینیت 28
2-2-3 نمکسدیمکلرید 29
2-2-4 نمککلسیمکلرید 30
2-2-5 روشاعمالسیکل‌هاییخ‌زدنوذوب 30
2-3 روشساختنمونه‌ها 31
2-4 آزمایش‌هایانجامشده 36
2-4-1 آزمایشحدروانی 36
2-4-2 آزمایشتحکیمیکبعدی 37
2-4-3 آزمایشتورم 37
2-4-3-1تورمدرخاک 37
2-4-4 آزمایشظرفیتتبادلکاتیونی 38
2-4-5 عکس‌هایمیکروسکوپالکترونیکی 39
3فصلسوم: بحث و بررسی داده‌های اخذ شده از مطالعات آزایشگاهی
3-1 مقدمه 41
3-2 آزمایشحدروانی: 41
3-2-1بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلریدبرحدروانینمونه‌های بنتونیت41
3-2-2 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببرحدروانینمونه‌هایبنتونیتحاوینمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 45
3-2-3 بررسیتاثیرنمونه‌هایکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلریدبرحدروانی 50
3-2-4 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخزدنوذوببرحدروانینمونه‌هایکائولینیتحاوینمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 52
3-2-5 بررسینتایجآزمایشحدروانی 55
3-3 آزمایشظرفیتکاتیونتبادلی 56
3-3-1 بررسیتاثیرنمونه‌هایبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلریدبرظرفیتتبادلکاتیونی 57
3-3-2 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببرظرفیتتبادلکاتیونینمونه‌هایبنتونیتحاوینمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 58
3-3-3 بررسیتاثیرنمونه‌هایکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلریدبرظرفیتتبادلکاتیونی 59
3-3-4 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببرظرفیتتبادلکاتیونینمونه‌هایکائولینیتحاوینمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 60
3-4 آزمایشتورم 62
3-5 آزمایشتحکیم 63
3-5-1 بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدبررفتارتحکیمیبنتونیت 63
3-5-2 بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلریدبررفتارتحکیمیبنتونیت 65
3-5-3 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببررفتارتحکیمینمونه‌هایبنتونیتحاوینمکسدیمکلرید 66
3-5-4بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببررفتارتحکیمینمونه‌هایبنتونیتحاوینمککلسیمکلرید 70
3-5-5 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببررفتارتحکیمینمونه‌هایکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلرید 74
3-5-6 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببررفتارتحکیمینمونه‌هایحاویغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلرید 77
3-6 عکس‌هایمیکروسکوپالکترونی 81
3-6-1 بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددرتغییرساختارخاکبنتونیت 81
3-6-2 بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلریددرتغییرساختارخاک بنتونیت 83
3-6-3 بررسیتاثیرسیکل‌هاییخ‌زدنوذوببرساختارنمونه‌هایبنتونیتحاوینمککلسیمکلرید 84
فصلچهارم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها
4-1 نتیجه‌گیری 86
4-2 پیشنهادها 88
پیوست‌ها 89
پیوست الف 90
پیوست ب 94
مراجع 95
فهرست شکل‌ها |
|
عنوان |
صفحه |
شکل(1-1): توزیعمکانیوزمانیآغازیخبندانسطحخاکدرکشور (کمالیوحبیبینوخندان، 1384) 6
شکل(1‑2): تشیکلعدسی‌هاییخی 8
شکل(1‑3): نمودارتغییراتمدولبرجهندگیدراثراعمالسیکل‌هاییخزدن و ذوب
(Wang et al., 2006) 14
شکل(1‑4): تصاویرمیکروسکوپالکترونیازبنتونیت ( (a)نمونهاولیه،(b)پسازاشباعشدن،(c)پسازیخزدگی ) .(Hohmann-Porebska, 2002) 14
شکل(1‑5): تصاویرمیکروسکوپالکترونیازکائولینیت ( (a)نمونهاولیه،(b)پسازیخزدگی ) .(Hohmann -Porebska, 2002) 14
شکل(1‑6): شکلشماتیککانیکائولینیت(Mitchell, 2005) 16
شکل(1‑7): شکلشماتیککانیمونتموریلونیت(Mitchell, 2005) 16
شکل(1‑8): نحوهتوزیعیون‌هادرسطحذرهرسبراساسمفهوملایهدوگانهالکتریکی(Mitchell, 2005) 18
شکل(1‑9): منحنی‌هاینیرویجاذبه،دافعهوبرهمکنشصفحاتمسطح(Mitchell, 2005) 20
شکل(1‑10): ساختارمتفاوتکانی‌هایرسی(Mitchell, 2005) 22
شکل(1‑11): شکلشماتیکماکروومیکروحفراتدرساختارخاک(Yong, 2001) 22
شکل (2‑1):مراحلآمادهسازینمونه 33
شکل (2‑2): ایجادترکدرنمونه‌هایکائولینیتبهعلتسیکل‌هاییخزدنوذوب 34
شکل(2‑3): نمونهبنتونیتحاویسدیمکلریدتحتاثرسیکل‌هاییخزدنوذوب 35
شکل(2‑4): نمونهبنتونیتحاویکلسیمکلریدتحتاثرسیکل‌هاییخزدنوذوب 35
شکل(3‑1): تغییراتحدروانیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلریدبدوناعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 42
شکل(3‑2): تشکیلساختارژله‌ایدرنمونهبنتونیتحاوی (cmol/kg-soil)50 نمکسدیمکلرید 44
شکل(3‑3): تغییراتحدروانیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 46
شکل(3‑4): تغییراتحدروانیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 47
شکل(3‑5): پراکندگیداده‌هادرغلظت‌هایمختلفنمونه‌هایبنتونیتحاوینمک‌هایسدیمکلریدوکلسیمکلریدازسیکل 0 تا 15 48
شکل(3‑6): تغییرساختارخاکبنتونیتحاوینمککلسیمکلریدبهخاکلایدراثرفرایندیخزدنوذوب 49
شکل(3‑7): تغییراتحدروانیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 51
شکل(3‑8): تغییراتحدروانیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 52
شکل(3‑9): تغییراتحدروانیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 53
شکل(3‑10): پراکندگیداده‌هادرغلظت‌هایمختلفنمک‌هاازسیکل 0 تا 15 55
شکل(3‑11): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 57
شکل(3‑12): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 58
شکل(3‑13): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 59
شکل(3‑14): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریدوکلسیمکلرید 60
شکل(3‑15): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 61
شکل(3‑16): تغییراتظرفیتتبادلکاتیونیکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 61
شکل(3‑17): تغییراترفتارتورمینمونهبنتونیتحاوینمکسدیمکلریدوکلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 62
شکل(3‑18): تغییراتنشانهخلأبنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلرید 64
شکل(3‑19): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلرید 65
شکل(3‑20): تغییراتنشانهخلابنتونیتدراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 67
شکل(3‑21): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 50 سدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 68
شکل(3‑22): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 100 سدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 69
شکل(3‑23):تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 200 سدیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 70
شکل(3‑24): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 50 کلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 71
شکل(3‑25): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 100 کلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 72
شکل(3‑26): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویcmol/kg-soil)) 200 کلسیمکلریددراثراعمالسیکل‌هاییخزدنوذوب 72
شکل(3‑27): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلرید 73
شکل(3‑28): تغییراتنشانهخلابنتونیتحاویغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلرید 74
شکل(3‑29): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفسدیمکلریددراثرسیکلصفریخزدنوذوب 75
شکل(3‑30): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفسدیمکلریددراثرسیکلپنجیخزدنوذوب 76
شکل(3‑31): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفسدیمکلریددراثرسیکلپانزدهیخزدنوذوب 77
شکل(3‑32): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفکلسیمکلریددراثرسیکلصفریخزدنوذوب 78
شکل(3‑33): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفکلسیمکلریددراثرسیکلهفتیخزدنوذوب 79
شکل(3‑34): تغییراتنشانهخلاکائولینیتحاویغلظت‌هایمختلفکلسیمکلریددراثرسیکلپانزدهیخزدنوذوب 80
شکل(3‑35): بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمکسدیمکلریددرتغییرساختارخاکبنتونیت ( (a): بنتونیتخالص،(b): بنتونیتحاوی 50 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمکسدیمکلرید،،(c): بنتونیتحاوی 100 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمکسدیمکلرید،،(d): بنتونیتحاوی 200 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمکسدیمکلرید) 82
شکل(3‑36): بررسیتاثیرغلظت‌هایمختلفنمککلسیمکلریددرتغییرساختارخاکبنتونیت ( (a): بنتونیتخالص،(b): بنتونیتحاوی 50 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمککلسمکلرید،،(c): بنتونیتحاوی 100 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمککلسیمکلرید،،(d): بنتونیتحاوی 200 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمککلیمکلرید) 83
شکل(3‑37): بررسیتاثیرسیکل‌هاییخزدنوذوبدرتغییرساختارخاکبنتونیتحاویغلظت 100 سانتیمولبرکیلوگرمخاکنمککلسیمکلرید ( (a): سیکل 0،(b): سیکل 3،،(c): سیکل 7 ،(d): سیکل 15) 84
شکل(الف-1): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل صفر 98
شکل(الف-2): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل یک 98
شکل(الف-3): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل سه 99
شکل(الف-4): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل پنج 99
شکل(الف-5): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل هفت 100
شکل(الف-6): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل یازده 100
شکل(الف-7): تغییراتحد روانی کائولینیت حاوی غلظت‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید در سیکل پانزده 101
شکل(ب-1): تاثیر سیکلهای یخزدن و ذوب در تغییر ساختار خاک کائولینیت ( (a): سیکل 0، (b): سیکل 3، (c): سیکل 5، (d): سیکل 15 102
فهرست جدول‌ها |
|
عنوان |
صفحه |
جدول (1‑1): میزانتاثیر‌پذیریخاک‌هادربرابریخ‌زدگی (طباطبایی، 1384) 7
جدول(2‑1): خصوصیاتژئوتکنیکینمونهبنتونیت 27
جدول(2‑2): خصوصیاتژئوتکنیکزیست‌محیطینمونهبنتونیت 28
جدول(2‑3): خصوصیاتژئوتکنیکینمونهکائولینیت 28
جدول(2‑4): خصوصیاتژئوتکنیکزیست‌محیطینمونهکائولینیت 29
جدول(3‑1): محاسبهضخامتلایهدوگانه 43
جدول (3-2): مقایسهشیب‌هاینمودارهایحدروانیغلظت‌هایمختلفازسیکل 0 تا 7 و 7 تا 15 48
جدول(3‑3): مقایسهشیب‌هاینمودارهایحدروانیغلظت‌هایمختلفازسیکل 0 تا 5 و 5 تا 15 54
جدول (3-4): مقایسهشیب‌هاینمودارهایحدروانیغلظت‌هایمختلفازسیکل 0 تا 7 و 7 تا 15 54
فهرست علائم اختصاری |
CEC |
ظرفیت تبادل کاتیونی |
DDL |
لایه دوگانه پراکنشی |
EC |
هدایت الکتریکی |
EDL |
لایه دوگانه الکتریکی |
SEM |
میکروسکوپ الکترونی |
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.