20971

20971

بهسازي خاك سست سيلتي در مقابل فرسايش با استفاده از روش بيوتكنولوژي (افزودن EICP) و ارزيابي توسط آزمايشات مقاومتي تك محوري و تونل باد

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1395-1398

1398/3/7

دكتر محمد حسن بازيار

عمران

EICP هيدروليز اوره را (فرايندي كه در آن بارش كربنات توسط آنزيم اوره تسريع مي‌گردد، و دربسياري از گياهان و ميكروارگانيسم‌ها يافت مي‌شود) در اين تحقيق بكار مي‌گيرد. خاك مورد آزمايش خاكي سيلتي با پلاستيسيته كم مي‌باشد كه از يكي از كانون‌هاي گرد و غبار خوزستان به آزمايشگاه انتقال داده شده است. آزمايشهاي مقاومتي تك محوري براي ارزيابي استفاده از EICP به عنوان روشي جهت افزايش مقاومت برشي خاك در مقابل فرسايش و تثبيت خاك در برابر انتشار گرد و غبار و همچنين آزمايشهاي تونل باد، مقاومت در برابر فرسايش، مويينگي، SEMو XRD جهت كنترل و صحت سنجي نتايج تثبيت در نظر گرفته شدند. آزمايشهاي مربوطه به دو روش مخلوط و ريزش روي خاك ودر حالت‌هاي سست و متراكم خاك انجام گرديدند. بعد از مدتي معين كه فرايند بارش كلسيم كربنات كامل گرديد، نمونه‌هاي تك محوري تحت بارگذاري و سيني‌هاي حاوي خاك بهسازي ‌شده و خاك بدون بهسازي تحت آزمايشهاي تونل باد، مقاومت در برابر فرسايش، مويينگي، SEMو XRD قرار گرفتند. مقاومت تك محوري خاك بهسازي شده با آنزيم جك و به روش مخلوط به مقدار 3760 كيلوپاسكال رسيد. همچنين مقدار خاك ازدست رفته براي نمونه هاي بهسازي شده نزديك به صفر شد در حالي كه اين مقدار براي نمونه‌هاي خاك بهسازي نشده و بهسازي شده با آب به ترتيب حدود 500 و 100 گرم براي هر سيني بودند. اين آزمايشها نشان مي‌دهد كه EICP مي‌تواند سرعت جدا شدن دانه‌ها را نسبت به خاك فاقد بهسازي يا بهسازي شده با آب به شدت كاهش دهد و به اين ترتيب به عنوان روشي براي مقابله با انتشار گرد‌ و‌ غبار استفاده گردد.

1398/06/08

Improvement of loose silty soil against erosion using biotechnology (EICP) and its evaluation by wind tunnel and unconfined compression tests

2/14/2021 12:00:00 AM

In order to create cementation between soil particles, in this research, EICP method utilizes urea hydrolysis (a process in which carbonate precipitation is catalyzed by urease enzyme found in many plants and microorganisms) to produce calcium carbonate. The tested soil is low-plasticity silty soil that has been chosen from one of the dust centers of Khuzestan in Iran. Unconfined compressive tests are employed to evaluate the effect of the EICP method on strength of soil as a way to increase resistance of soil against wind erosion. Furthermore wind tunnel, water erosion resistance, capillarity, SEM and XRD tests are utilized to control and validate results of soil treatment. The experiments were carried out using two methods namely mixed and poured methods in loose and dense soil conditions. After the calcium carbonate precipitation process was completed, in order to evaluate results, unconfined compression samples were sited under loading, and moreover trays, containing treated and untreated soil, were placed into wind tunnel test section. Then, other complementary tests has conducted to verify results. The unconfined compressive strength of the treated soil using EICP method was up to 3760 kPa. Also, the amount of soil loss for treated specimens was close to zero, while, for untreated and water-treated specimens, the soil loss was about 500 and 100 g, respectively. The results of these experiments show that EICP can dramatically reduce the rate of grain separation compared to untreated or water-treated soils, and thus can be used as a method to encounter dust emissions.