12695

1046 دكتري

دكتري

خاك و پي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران

1396

[شانزده]، [205]ص.: مصور، جدول، نمودار

ص.ع. به فارسي و انگليسي

مهدي ابطحي فروشاني، محمد علي روشن ضمير

مهدي حجازي

رسول اجل لوئيان، محمد شيخ زاده، حميد هاشم الحسيني

1396/05/25

كتابنامه

عمران

مهندسي عمران

ID1046 دكتري

چكيده با افزايش روزافزون جمعيت و صنعتي شدن كشورها حجم آب مصرفي در حوزهي صنعت كشاورزي و بهداشت نيبز افبزايش يافتبه اسبت در نتيجبه مسبئله كاهش مصرف و مديريت صحيح منابع آب مورد توجه قرار گرفتهاست مديريت صحيح منابع آب بهبود رودهاي مصرف آب جلوگيري از هدررفت آب و همچنين جلوگيري از آلودگي آبهاي زيرزميني را شامل ميشود به هدر رفتن آب در بسياري از موارد ناشي از آببندي نامناسب است از ميان رودهباي مختلف آببندي ميتوان به پوششهاي ژئوسنتتيكي رسي اشاره كرد اين پوششها عالوه بر كانالها مخازن و سدها در مراكز دفن زبالبه نيبز كباربرد فبراوان دارد با وجود توسعه چشم ير استفاده از اين محصول در بسياري از كشورهاي توسعه يافته هنوز هم كاستيهايي در عملكرد آن به چشم ميخورد از جمله اين كاستيها ميتوان به دو مورد عمده اشاره كرد اول اينكه اگرچه ميزان هدايت هيدروليكي اين محصول بسيار كم است ليكن هنوز فاصلهي زيادي تا نفوذناپذير بودن مانند ژئوممبرانها دارد دوم اينكه عملكرد دراز مدت اين محصول در برخي از كشورها نشان از افت كيفيت آببندي آن در طول زمان دارد به عببارت دي ر تحقيقات انجام شده نشان داده است كه دوام اين محصول در برابر شرايط متغير جوي به اندازه كافي مطلوب نبوده كه اين مورد سبب كاهش بازدهي آن به مرور زمان ميشود بنابراين افزايش كيفيت اين محصول از حيث نفوذپذيري و دوام ميتواند تاثير مطلوبي بر كيفيت آببندي آن و جلوگيري از هدر رفت آب در مخازن و حفظ سالمت آبهاي زيرزميني و خاك اطراف محلهاي دفن زباله در لندفيلها داشته باشد در اين مطالعه سعي بر آن شده است كه با اسبتفاده از مواد نسبتا نوين در صنعت امروز اين دو خاصيت پوششهاي ژئوسنتتيكي رسي بهبود يابد بدين منظور از نانورس به منظور بهبود خاصيت آببنبدي و كباهش نفوذپذيري پوششهاي ژئوسنتتيكي رسي و از هيدروژل پليمري سديم پليآكريالت به منظور افزايش دوام آنها در برابر چرخههاي تر و خشك شدن اسبتفاده شده است در اين پژوهش از نانورس در مقادير 11 51 و 12 درصد و از هيدروژل در مقادير 3 5 و 7 درصد وزني بنتونيت موجبود در GCL اسبتفاده شبد ببه منظور بررسي تاثير اين مواد بر خواص هيدروليكي و دوام GCL از پنج آزمايش حبدود اترببرگ شباخص تبورم آزاد نفوذپبذيري خبودترميم شبوندگي و سيكلهاي تر و خشك شدن متوالي استفاده شد نتايج اين آزمايشات نشان داد كه استفاده از نانورس تا ميزان بهينهي 51 تاثير قابل توجهي بر كاهش نفوذپذيري و افزايش قابليت خودترميمي دارد هيدروژل سديم پليآكريالت نيز عالوه بر اينكه تاثير مثبتي در بهبود قابليت آببندي يعني كباهش ضبريب نفوذپبذيري و افزايش قابليت خودترميمي دارند دوام در برابر تر و خشك شدنهاي متوالي را بهطور قابل مالحظهاي افزايش ميدهند در پايان به منظور ارائبهي طرحبي ببراي بهبود همزمان دوام و نفوذپذيري نمونههايي حاوي هر دو ماده نانورس و هيدروژل در مقادير بهينبه و اقتصبادي سباخته و مبورد آزمبايش قبرار گرفبت نتبايج آزمايشات بر روي اين نمونهها نشان داد كه طرح پيشنهادي يعني نمونهي GCL حاوي 51 نانورس به همراه 5 هيدروژل سديم پليآكريالت عملكرد مناسببي هم از لحاظ قابليت آببندي يعني نفوذپذيري كم و قابليت خودترميمي زياد و هم از لحاظ دوام در برابر سيكلهاي تر و خشك شدن متوالي دارد

AbstractIt is nearly well known that ever increasing process of population growth and industrialization haveled to higher levels of water consumption in industrial agricultural and sanitary sections followedby numerous efforts to realization of the most efficient cost effective and eco friendly sustainablemanagement for environmental protection and water resources Water resources managementincludes improving water consuming methods prevention of water loss and prevention ofcontamination of under ground water In many cases water loss is the result of unsuitable sealing Using geosynthetic clay liners is one of the sealing method which is widely used in water channels reservoirs dams and landfills Although GCL is now widely used in developed countries there arestill some deficiencies in its performance One of these deficiencies is its permeability Althoughtthe GCL has a very low hydraulic conductivity it is not impermeable like geomembranes Theother deficiency in GCL application is its long term performance Many studies have shown thatGCL does not show enough durability against weathering condition and in many cases weatheringconditions lead to a reduce in its efficiency So improving GCL quality in case of permeability anddurability can be very effective in its sealing performance prevention of water loss maintainingthe health of under ground water and landfill surrounding soil In this study it is tried to improvethe permeability and durability of GCL using relatively new materials For this purpose nano clayis used in order to improve the permeability of GCL and sodium poly acrylate superabsorbentpolymer is used in order to improve its durability against wet dry cycles In this study nano clay isused in the amounts of 10 15 and 20 by the weight of bentonite and the partial replacementpercentages of bentonite with SAP superabsorbent polymer are set to 3 5 and 7 by theweight of bentonite In order to investigate the effects of nano clay and SAP on the hydraulicperformance and durability of GCL five tests including Atterberg limits free swell index permeability self healing capacity and wet dry cycles were performed The results showed thatusing nano clay up to 15 by the bentonite weight weight considerably improves the sealingperformance and self healing capacity of GCL Sodium poly acrylate inclusion has positive effectson permeability and self healing capacity Also sodium poly acrylate considerably improves thewet dry durability of GCL In order to improve both hydraulic performance and wet dry durabilitysimultaneously some specimens containing both nano clay particles and superabsorbent polymerwere fabricated and tested The results of specimens on this kind of GCL showed that the GCLcontaining 15 nano clay incorporating 5 sodium poly acrylate has a good performance in caseof hydraulic conductivity self healing capacity and wet dry durability

مهدي ابطحي فروشاني، محمد علي روشن ضمير

مهدي حجازي

رسول اجل لوئيان، محمد شيخ زاده، حميد هاشم الحسيني