پديد آورنده :
حق شناس، افسانه
عنوان :
بررسي رفتار رس بنتونيت اصلاح شده با الياف بازالت آغشته به رزين پلي ونيل استات در سيكل تر و خشك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 81ص، : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي ابطحي، هاجر شرع اصفهاني
توصيفگر ها :
نفوذپذيري آب , نفوذپذيري گاز , ضريب تضعيف خطي , رس بنتونيت , الياف بازالت , پلي ونيل استات , سيكل تر و خشك
استاد داور :
رسول اجل لوييان، محمدعلي روشن ضمير
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/06/13
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/06/15
چكيده فارسي :
امروزه يكي از مسائل بسيار مهم در جوامع، دفن زباله¬ها و پيشگيري از انتشار آلودگي¬ آن در محيط زيست است. يكي از پرخطرترين پسماندها براي محيط زيست و تمام موجودات زنده، پسماندهاي حاصل از مواد پرتوزا است كه امروزه در صنعت، پزشكي، كشاورزي و..... اهميت زيادي پيدا كرده است. از آنجايي كه پسماندهاي پرتوزاي سطح پايين داراي مواد پرتوزا هستند، مي¬توانند هزاران سال به صورت فعال در محيط باقي بمانند و محيط زيست و موجودات زنده را دچار آسيب¬هاي زيادي كنند. از¬اين¬رو لازم است به منظور حفاظت از محيط زيست و موجودات زنده در برابر آلودگي¬هاي حاصل از اين پسماندها، روش¬هاي مناسبي براي دفع آن¬ها به¬كار برده ¬شود. اين زباله¬ها تا حد امكان تصفيه مي¬شوند و سپس باقي¬مانده¬ي آن¬ها داخل مخازن سطحي دفن مي¬شود. براي پيشگيري از خروج تشعشعات و گاز حاصل از اين پسماندها از داخل مخزن به بيرون و يا ورود بارش¬هاي جوي به داخل مخزن و به دنبال آن آلودگي آب¬هاي زيرزميني و خاك اطراف، ايجاد پوشش نفوذناپذير و محافظ امري ضروري مي¬باشد. با توجه به ويژگي¬هاي موردنياز براي پوشش مخازن دفن پسماندهاي پرتوزاي سطح پايين، رس بنتونيت يكي از بهترين گزينه¬ها براي استفاده در پوشش مخازن دفن پسماندهاي پرتوزاي سطح پايين است. اين پوشش در فصول مختلف سال در معرض سيكل¬هاي تر و خشك قرار مي¬گيرد و همين امر موجب ترك خوردن پوشش مي¬شود. اين ترك¬ها عملكرد رس را به¬عنوان پوشش تحت¬تأثير قرار مي¬دهد.
در پژوهش¬هاي پيشين تأثير افزودن الياف بازالت به رس بنتونيت بر ضريب تضعيف خطي مورد بررسي قرار گرفته¬است. نتايج نشان مي¬دهد كه افزودن الياف بازالت تا حدودي منجر به كاهش ضريب تضعيف خطي شده است. اما همزمان به¬دليل ايجاد حفره در خاك، ضريب نفوذپذيري آب نيز افزايش يافته است كه مطلوب نمي¬باشد. از اين رو در اين پژوهش با هدف كاهش حفره¬ها و چسبندگي بيشتر الياف به خاك، از الياف بازالت آغشته به رزين پلي ونيل استات استفاده شده است و تأثير همزمان آن بر ضريب تضعيف خطي، ضريب نفوذپذيري آب و ضريب نفوذپذيري گاز مورد بررسي قرار گرفته است. يكي ديگر از اهداف افزودن الياف، كاهش رشد ترك¬ها در سيكل تر و خشك است. الياف بازالت و رزين پلي ونيل استات در درصدهاي يكسان 25/0، 5/0، 1، 2 به رس بنتونيت افزوده شد و آزمايش¬هاي نفوذپذيري آب و گاز بر روي نمونه در سيكل¬هاي تر و خشك انجام شد. هم¬چنين ضريب تضعيف خطي براي نمونه¬ها با استفاده از آشكارساز Na(TI)، روش شبيه سازي با كد MCNP و از طريق پايگاه داده Xcom به دست آمده است. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه ضريب تضعيف خطي با افزايش درصد الياف و رزين تا حدودي افزايش يافته است. ميزان افزايش در درصدهاي 25/0 و 5/0 بيشتر است و در درصدهاي 1 و 2 افزايش قابل توجهي مشاهده نمي¬شود. ضريب نفوذپذيري آب در نمونه حاوي 25/0 درصد الياف و رزين اندكي كاهش و براي ساير نمونه¬ها افزايش يافت. اما اين ضريب هم¬چنان در محدوده مجاز طبق استاندارد EPA قرار دارد. نتايج آزمايش نفوذپذيري گاز نشان مي¬دهد كه با افزايش درصد الياف و رزين، ضريب نفوذپذيري كاهش يافته است. در سيكل¬هاي تر و خشك ضريب نفوذپذيري آب كاهش يافته كه دليل آن مربوط به روند اشباع نمونه است. در واقع به دنبال ترك خوردن نمونه¬ها در هر سيكل، سطح تماس نمونه با آب افزايش يافته، روند اشباع سريع¬تر صورت مي¬گيرد و نمونه به اشباع كامل مي¬رسد كه اين امر منجر به كاهش ضريب نفوذپذيري بنتونيت مي¬شود. به دليل ترك خوردن نمونه در سيكل تر و خشك، ضريب نفوذپذيري گاز افزايش يافته است و مي¬¬توان گفت افزودن الياف تأثير چنداني در كاهش رشد ترك¬¬ها نداشته است. براساس نتايج بدست آمده مي¬توان گفت درصد بهينه افزودني در اين پژوهش 5/0 درصد الياف بازالت به همراه 5/0 درصد رزين پلي¬ونيل¬¬استات مي¬باشد.
چكيده انگليسي :
In recent decades، one of the most important issues in societies is burial of wastes and prevention of the spread of its pollution in the environment. One of the most dangerous wastes for the environment and human life is the waste of radioactive materials، which has become very important in industry، medicine، agriculture، etc. Because low-level radioactive wastes contain radioactive material، it can remain active in the environment for thousands of years، causing severe damage to the environment and alive beings. Therefore، in order to protect the environment and against the pollution caused by these wastes، it is necessary to use appropriate methods to repel them. These wastes are treated as much as possible and then their remains are buried in surface reservoir. It is essential to create an impermeable and protective cover to prevent diffusion of radiation and gas from the reservoir into the environment or the entrance of rainwater into the reservoir that leading to contamination of groundwater and surrounding soil. Due to the characteristics required to landfill cover، bentonite clay is one of the best options for use in low-level radioactive waste storage. This cover is exposed to wet and dry cycles in different seasons of year، and this causes the cover to crack. These cracks affect the performance of the clay as landfill cover.
Previous studies have examined the effect of adding basalt fiber to bentonite clay on the linear attenuation coefficient. The results show that the addition of basalt fiber has reduced the linear attenuation coefficient. But at the same time، due to the creation of cavities in the soil، the water permeability coefficient has also increased، which is not desirable. Therefore، in this study، with the aim of reducing cavities and more adhesion of fibers to the soil، basalt fiber with polyvinyl acetate resin have been used and its effect on linear attenuation coefficient، water permeability coefficient and gas permeability coefficient has been investigated. Another purpose of adding fibers is to reduce the growth of cracks in the wet and dry cycle. Basalt fibers and polyvinyl acetate resins were added to bentonite clay at the same percentages of 0.25-0.5-1-2 and water and gas permeability tests were performed on the sample in wet and dry cycles. Also، the linear attenuation coefficient for the samples was obtained using Na(TI) detector، simulation method with MCNP code and through Xcom database. The results show that the linear attenuation coefficient has increased somewhat with increasing percentage of fibers and resin. The water permeability coefficient in the sample containing 0.25% fiber and resin decreased slightly and increased for other samples. However، in the 0.5 and 1% samples، this coefficient is still within the allowable range. The results of the gas permeability test show that with increasing percentage of fibers and resins، the absolute permeability coefficient decreases. In wet and dry cycles، the water permeability coefficient decreases because of the process of saturation of the samples. Due to cracking of the samples in the wet and dry cycle، the gas permeability coefficient increases and it can be said that adding fibers had not much effect on reducing the growth of crack.
Key Words
استاد راهنما :
مهدي ابطحي، هاجر شرع اصفهاني
استاد داور :
رسول اجل لوييان، محمدعلي روشن ضمير
