عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر حرارت و کیفیت آب منفذی بر پتانسیل تورمی و انقباضی یک خاک متورم شونده در چرخه های خشک و تر
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7047;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76300;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7047;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76300
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- محدثه امینی کلهرودی
- استاد راهنما
- علی رئیسی استبرق
- چکیده
- خاک های متورم شونده از جمله خاک های مسئله دار می باشند که با تغییر رطوبت، تغییر حجم قابل ملاحظه ای را از خود نشان می دهند و همواره سبب بروز خسارات گسترده ای بر سازه های بنا شده روی آنها می گردند. در این پژوهش به بررسی اثر حرارت و کیفیت آب منفذی بر پتانسیل انقباضی و تورمی یک خاک متورم-شونده، طی چرخه های خشک و تر تحت تاثیر سربار ثابت پرداخته شده است. بدین منظور تعدادی نمونه آزمایشگاهی با کیفیت های گوناگون مایع منفذی شامل آب مقطر، محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت 250 گرم بر لیتر به روش تراکم استاتیکی تهیه گردید و تغییر شکل محوری آنها طی چرخه های خشک و تر توسط دو دستگاه تحکیم اصلاح شده تحت تاثیر دو دمای ثابت و متغیر اندازه گیری گردید. استغراق نمونه ها در چرخه های تر به وسیله آب مقطر و محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت 250 گرم بر لیتر تحت تاثیر سربار 10 کیلوپاسکال انجام گردید و به منظور بررسی اثر سربار بر پتانسیل انقباضی و تورمی خاک از سربار 20 کیلوپاسکال نیز استفاده شد. هم چنین نمونه های مشابه نمونه اصلی نیز ساخته شد و تغییر شکل های جانبی، تغییرات حجم ویژه، وزن واحد حجم خشک و تغییرات نسبت تخلخل با رطوبت در طول چرخه های خشک و تر اندازه گیری گردید. در انتهای چرخه های تر نیز مقادیر pH و EC مایع مستغرق کننده اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که اعمال چرخه های خشک و تر سبب کاهش پتانسیل انقباضی و تورمی خاک با کیفیت های گوناگون مایع منفذی و مستغرق کننده در هر دو شرایط دمایی ثابت و متغیر می شود. علاوه بر این، نتایج نشانگر آن است که تاثیر آب مقطر به عنوان مایع منفذی در کاهش پتانسیل انقباضی و تورمی بیشتر از دو کیفیت محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید به عنوان مایع منفذی می باشد. هم چنین نتایج نشان داد که با افزایش تعداد چرخه های خشک و تر، مقدار EC کاهش می یابد. بررسی نتایج تغییرات نسبت تخلخل با درصد رطوبت نشان داد که مسیرهای انقباضی-تورمی در چرخه تعادل به منحنی های S شکلی همگرا می شوند.
- Abstract
- Expansive soils are a group of soils that when exposed to water, they absorb water and their volume is increased and vice versa their volume is decreased. Expansive soils are a worldwide problem, causing extensive damage to Civil Engineering structures. In this research work the potential of shrink-swell of an expansive soil were investigated through experimental tests. samples with different pore water quality (distilled water, NaCl and CaCl2 with concentration of 250 g/l) were prepared by static compaction method. The experiments of drying and wetting cycles were conducted under constant and variable temperature were conducted in two modified oedometers. The soil samples were under constant surcharge pressure (10 kPa or 20 kPa) during the test stages and flooded with distilled water or fluid the same as pore fluid quality during wetting stage. In addition, a number of tests were conducted on samples (the same as original specimen) in conventional oedometer. Vertical and lateral deformation, void ratio and water content of the samples were determined during cycles of drying and wetting. The specific volume and dry unit weight were calculated for each cycle through duplicated samples. During each test the values of EC (Electrical Conductivity) and pH of flooded fluid were also measured at the end of wetting cycles. The results showed that the potential of shrink-swell is decreased in both conditions (variable and constant temperature) with increasing the number of drying and wetting cycles. In addition, the results also indicated that the distilled water as pore fluid is more effective than solution of NaCl and CaCl2 in reduction the potential of shrink-swell and values of EC is reduced with increasing the number of cycles. The variations of void ratio and water content showed that at equilibrium condition, the wetting and drying paths converged to nearly an S-shaped curve. Keywords: drying and wetting cycles, modified oedometer, pore water quality, surcharg
