Fulltext

Investigation the use of nanoclays on the modification of Aeolian Sand

A., Sofian --- J. and Nikudel

journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء
ISSN: 18130410 Year: 2015 Issue: المؤتمر العلمي الثالث لكلية العلوم Pages: 83-93
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Abstract

Nano-clays are a broad class of naturally occurring inorganic minerals in the form of plate-like of aluminosilicate layers with thickness between 1 nanometer to 10 micrometers. Due to the very small sizes of nanoparticle, they provide a large specific surface area which capable them to absorb water and fill the voids within the soil particles. The aim of this paper is to investigate the use of nano-clays for modifying the engineering properties of aeolian sand. The aeolian sand covers a large areas in Central Iran and their movements affect directly on the performance and stability of infrastructures such railways and roads networks of the region.The mineral composition of the sand mainly consists of quartz grains and the soil type is classified as poorly graded materials. In order to evaluate the effect of micro and nano clay on modification the geotechnical properties of the sand, different percentage of 0.5%, 1%, 2% and 4% of micro and nano clays were mixed with the sand and number of tests such as compaction test, direct shear test are conducted on the samples. The result shows that maximum dry unit weight and lowest optimum moisture content were obtained when 4% nano-clay mixed with the sand. It was also was noted that the increment of nano-clay and micro-clay causes gradual increases and gradual decreases of the shear strength of the sample, respectively.

نانو الطين هي فئة واسعة من المعادن غير العضوية التي تحدث بشكل طبيعي في شكل لوحة طبقات ألومينوسيليكات مع سماكة بين 1 نانومتر إلى 10 ميكرومتر. نظرا لأحجام صغيرة جدا من جسيمات متناهية الصغر، أنها توفر مساحة كبيرة التي قادره على امتصاص الماء وملء الفراغات داخل جزيئات التربة. والهدف من هذه الورقة هو للتحقيق في استخدام النانو الطين لتعديل الخصائص الهندسية للرمال. يغطي الرمال على مناطق واسعة في وسط إيران وتحركاتهم تؤثر بشكل مباشر على أداء واستقرار البنى التحتية مثل هذه السكك الحديدية، شبكات الطرق، المزارع و الأحياء السکنيه في المنطقة. الرمال من ناحية الترکيب المعدنی، يتكون أساسا من حبيبات الكوارتز ويصنف نوع التربة کمواد متشابه الأجزاء. من أجل تقييم تأثير الطين الجزئي ومتناهية الصغر (النانو) على تعديل خصائص الجيوتقنية من الرمال، نسب مختلفة من 0.5٪، 1٪ و 2٪ و 4٪ من الطين الجزئي ومتناهية الصغر اختلطت مع الرمل و تم اجراء عدد من الاختبارات مثل اختبار الضغط، اختبار القص المباشر على العينات. وتظهر النتيجة أن الحد الأقصى وحدة الوزن الجاف ومحتوى الرطوبة الأمثل أدنى مستوى تم الحصول عليها عند 4٪ النانو الطين مختلطة مع الرمل. وأيضا لوحظ أن الزيادة النانو الطين و الطين الجزئي تسبب زيادات تدريجية وانخفاضات تدريجية لقوة القص من العينة، على التوالي.