تأثير افزايش درجه حرارت بر تغيير خصوصيات مهندسي رس اسمكتيت

رسهاي خانواده اسمكتيت به واسطه داشتن سطح مخصوص قابل توجه، ظرفيت تبادل كاتيوني بزرگ و تورم پذيري، در پروژه هاي عمراني مانند اجراي ديوارهاي آببند، پوششهاي رسي مراكز مهندسي دفن زباله و لايه هاي محافظ مراكز دفن زباله هسته اي مورد استفاده قرار ميگيرند. دراينگونه از سازه ها به دليل شرايط خاص حاكم بر پروژه، امكان تغيير گراديان حرارتي و مشخصات مايع منفذي مجاور خاك وجود دارد. اين تغييرات ميتوانند سبب تغيير در رفتار مهندسي اسمكتيت شده و باعث كاهش عملكرد مورد نظر از استفاده اسمكتيت در اين پروژه ها گردد. بر اين اساس در تحقيق حاضر با انجام مجموعه اي از آزمايشهاي بزرگ ساختاري و ريزساختاري، تأثير گراديان حرارتي و تغيير مشخصات آب حفرهاي بر رفتار فيزيكي- مكانيكي اسمكتيت مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان ميدهد در شرايط يكسان تنشهاي خارجي و با تغييرمشخصات محيطي مجاور خاك، قابليت جذب و نگهداري آب توسط اسمكتيت و رفتار مكانيكي آن ازجمله تحكيمپذيري، ضريب نفوذپذيري وتورم خاك تغيير ميكند. با توجه به نتايج آزمايشهاي ريزساختاري، علت تغييرات رفتاري اسمكتيت، ناشي از تغيير نيروهاي دافعه و جاذبه بين پولكهاي رسي بوده كه با تغيير ريزساختار و نحوه آرايش پولكها در كنار يكديگر، سبب تغيير در رفتار بزرگساختاري خاك ميشود. بر اساس نتايج پژوهش حاضر، مجاورت طولاني مدت خاك با رژيم آبي متغير و همچنين افزايش دماي بيش از 100 درجه تهديدي جدي در راستاي زوال خصوصيات مطلوب اسمكتيت محسوب ميشود. توجه به امكان چنين تغييراتي براي يك مهندس طراح ژئوتكنيك بسيار حائز اهميت است. نتايج اين تحقيق در طراحي مراكز دفن مهندسي زباله، طراحي ديوارهاي آببند و طراحي محلهاي نگهداشت زباله هاي اتمي كاربرد دارد.