تحلیل عملکرد نانورس و بنتونیت در لایه بنتونیت پارچه‌ای

فریدون خسروی¹ ابوالفضل محمدی جانکی² ابوالفضل اکبری جعفرآبادی³

1) استاد گروه عمران دانشگاه جامع امام حسین(ع) تهران
2) استادیار گروه عمران دانشگاه جامع امام حسین(ع) تهران
3) دانشجو کارشناسی ارشد تونل و فضاهای زیرزمینی دانشگاه جامع امام حسین(ع)

محل انتشار : دهمین کنگره سالانه بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(10icsau.ir)
چکیده :
لایه بنتونیت پارچه¬ای تشکیل شده از دولایه ژئوتکستایل و ژئوممبرین که مابین آن¬ها مقدار مشخصی رس بنتونیت قرار گرفته است. بنتونيت¬ها داراي ساختمان آلومينوسيليكاتي هستند و در دسته سيليكات¬هاي سه‌لایه شمرده می-شوند که یک‌لایه آلومینیوم با پیوندهای سست بین دولایه سیلیس قرار می‌گیرد. وجود مونت موریلونیت در بنتونیت، خاصیت چسبندگی مناسبی به آن می‌دهد و در نتیجه می‌تواند مواد آلی، پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه را در ساختمان داخلی یا خارجی خود حفظ کند. همچنین ظرفیت تبادل کاتیونی زیادي که مونت موریلونیت دارد، سبب می‌شود این مصالح براي نگهداري و جذب آلاینده‌های فلز سنگین، مصالح مناسبی تلقی شوند که علاوه بر این، توانایی زیادی هم در جذب رطوبت دارند. ساختمان آلومینوسیلیکاتی بنتونیت، دارای کاتیون‌های آلی قابل تعویض است و از هر کانی دیگری، به‌جز زئولیت، ظرفیت تبادل یونی بیشتری دارد. از خواص مهم کانی‌های خانواده اسمکتیت، می¬توان به جانشینی یونی، خاصیت شکل‌پذیری، انبساط و انقباض یونی اشاره کرد. خصوصیات تورمی مونت موریلونیت، کمک شایانی به کاهش نفوذپذیري آن و ممانعت از انتقال آلودگی در آن می¬کند. نمونه¬هاي بنتونیت و نانورس نشان می‌دهد دو پارامتر ظرفیت تبادل کاتیونی و سطح مخصوص خاك در فرایند نشست‌پذیری، نقش تعیین‌کننده دارند. در تنش¬هاي کمتر از 100 کیلوپاسکال، ظرفیت تبادل کاتیونی و در تنش-هاي بیش از 100 کیلوپاسکال، سطح مخصوص خاك نقش بیشتری در رفتار خاک ایفا می‌کنند. همچنین بر اساس نتایج، نمونه¬هاي حاوي نانورس در مقایسه با نمونه¬هاي فاقد نانورس، ضریب نفوذپذیري بیشتري دارند. با افزایش سطح تنش خارجی، تأثیر تنش خارجی بر مشخصات آب حفره¬اي غلبه می¬کند. لایه رسی ژئوسینتتیک خارجی و ایرانی توانایی خودجوشی (self-sealing) و ترمیم خود (self-healing) را دارد، به این معنا که می‌تواند سوراخ‌هایی که عمداً یا سهواً در سطح آن ایجاد می‌شود را ترمیم کند.
کلمات کلیدی : بنتونیت جی سی ال خودترمیم کاهش نفوذپذیری