Modares Civil Engineering journal
مهندسی عمران مدرس
MCEJ
Engineering & Technology
http://mcej.modares.ac.ir
1
admin
2476-6763
10.22034
fa
jalali
1398
8
1
gregorian
2019
11
1
19
4
online
1
fulltext
fa
رفتار برشی خاک ماسه ای تثبیت شده با آهک در معرض محیط های اسیدی
Shear behavior of sandy soil stabilized with lime under acidic conditions
پژوهشی اصیل (کامل)
Original Research
یکی از مهم ترین آثار و نتایج آلودگی هوا ایجاد باران اسیدی است. گسترش روزافزون شهرها، رشد سریع شهرنشینی و انقلاب صنعتی باعث ایجاد اثرات فراوان زیست محیطی در داخل و اطراف شهرها گردیده است. فعالیت های صنعتی، تولید انرژی و سوخت، کاربرد کود و آفتکش باعث ورود مقادیر قابل توجهی از ترکیبات آلاینده به اتمسفر می­گردد. ورود آلاینده های فلزی و ترکیبات اسیدساز از قبیل ترکیبات گوگرددار، نیتروژن دار و یا نتیجه واکنش های آنها در اتمسفر به باران موجب افزایش اسیدیته بارندگی ها، تشکیل باران های اسیدی و تغییر در کیفیت بارش های جوی خواهد شد. به طور کلی می توان این گونه بیان نمود که منظور از باران اسیدی، بارانی است که <span dir="LTR">pH</span>آن از 6/5 یعنی<span dir="LTR">pH</span> باران طبیعی کمتر باشد. در این پژوهش به بررسی تاثیر باران های اسیدی بر رفتار مکانیکی خاک ماسه­ تثبیت شده با آهک مربوط به نواحی شرقی اصفهان پرداخته شده است. در ابتدا آهک با درصد های متفاوت به خاک اضافه شد و نمونه­ها پس از زمان عمل آوری و اشباع کردن در محلول<span dir="LTR">­</span>هایی با مقادیر<span dir="LTR"> ­pH </span>متفاوت مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایش­ها نشان می­دهد افزایش درصد آهک علاوه بر افزایش درصد رطوبت بهینه و مقاومت برشی نمونه، موجب افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی شده است. در حالی که کاهش تغییر <span dir="LTR">pH</span> به سمت اسیدی شدن باعث کاهش پارامترهای مقاومت برشی نمونه خاک می گردد. نتایج آزمایش­های برشی نشان می­دهد که مقدار کاهش مقاومت بدلیل افزایش اسیدیته با افزایش مقدار آهک نمود بیشتری دارد. در نهایت با استفاده از عکس­های میکروسکوپی تهیه شده از نمونه­ها، اثر <span dir="LTR">pH</span> و مقدار آهک بر روی پیوندهای ایجاد شده بین دانه­های ماسه بررسی شده است که نشان می­دهد افزایش اسیدیته باعث از بین رفتن پیوند ایجاد شده بین دانه­ها توسط ذرات آهک می­شود.
Soil pH is a measure of the acidity and alkalinity in soils, ranging from 0 to 14 that measured in a slurry of soil mixed with water. Soil pH normally falls between 3 and 10, with 7 being neutral, acid soils have a pH below 7 and alkaline soils have a pH above 7. Ultra-acidic soils have pH value less than 3.5 and very strongly alkaline soils have pH value more than 9 which are rare. Extremes in acidity or alkalinity may affect mechanical behaviour physical properties of soil. Recently, the rapid development of cities and the industrial revolution have caused enormous environmental impacts and become a serious environmental problem. About 80% of the pollutants in the atmosphere, including suspended particles and gases, result from vehicular traffic and industrial activities. Precipitation acts as a significant natural cycle to clean up atmospheric pollutants such as gases and particles in the air. The major sources of acid water are strong presence of SO<sub>2</sub> and NO<sub>x</sub> gases in the atmosphere<span dir="RTL">.</span> One of the most important effects of acid water is its effect on soil, including washing nutrient cations, releasing toxic elements, and acidifying the soil. Also, acid mine drainage and the contaminants associated with it, is a common occurrence in waste dumps of mining sites results in acidic conditions with a pH of less than 4 develop over time. On the other hand, mineral deposits, over liming in some parts of the land and the use of limestone to improve the different soil natural and control the pH in waste dumps leads to alkaline conditions (pH more than 7) at mine sites<span dir="RTL">. </span>One of the most important effects of air pollution is acid rain. The increasing expansion of cities, the rapid growth of urbanization and the industrial revolution have caused enormous environmental impacts in and around cities. Industrial activities, production of energy and fuel, the use of fertilizers and pesticides cause significant amounts of contaminants to the atmosphere. The entry of metal contaminants and acidifying compounds such as sulfur, nitrogen compounds or their reaction to the atmosphere in the rain will increase the acidity of the rain which can change the quality of atmospheric precipitation. In general, it can be stated that the meaning of acid rain is a rain that has a pH of less than 5.5 which is a lower natural pH. In the current study, the effect of acid rain on the mechanical behavior and physical properties of lime stabilized sand with respect to the eastern regions of Isfahan has been investigated. At first, the various lime content was added to the soil and the specimens were tested after treatment and saturation under various pH values. The results show that adding lime increased the optimum moisture content, shear strength of the specimens, the cohesion and the friction angle of the soil. On the other hand, reducing the pH value results in continuously decreasing the shear strength parameters of the soil specimens. Finally, based on the scanning electron microscopy (SEM) image from the specimens, the effect of pH and lime content on the bonds between the sand grains was investigated.
باران اسیدی,pH,رفتار مکانیکی,مقاومت برشی,تثبیت
Acid rain,pH,Mechanical behavior,Shear strength,Stabilization,Lime
59
69
http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-46855-1&slc_lang=fa&sid=16
Amin
Rahimi
امین
رحیمی
Aminrahimi70@yahoo.com
1003194753284600193390
1003194753284600193390
No
Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران
Meysam
Bayat
میثم
بیات
bayat.m@pci.iaun.ac.ir
1003194753284600193391
0000000155255199
Yes
Assistance Professor, Department of Civil Engineering, Najafabad branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
استادیار، گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.