ارزیابی تأثیر ذرات نانو رس بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هومن شریف نسب
• نادر عباسی

موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.28397

چکیده

با توجه به محدودیت‌های ناشی از خاک‌ورزی سنتی و لزوم توجه به کشاورزی پایدار، کاربرد روش‌های نوین خاک‌ورزی امری لازم و ضروری است. در این پژوهش به‌منظور بررسی چگونگی و میزان تأثیر ماده نانو رس بر برخی مشخصات فیزیکی و مکانیکی مؤثر در خصوصیات خاک‌ورزی، تیمارهای مختلف کاربرد نانو ذرات رس برای خرد و پودر کردن خاک مورد بررسی قرار گرفته است. بدین ترتیب با در نظر گرفتن سه نوع خاک با بافت مختلف (سبک، متوسط و سنگین) و 2 سطح از ماده نانو رس شامل بدون ماده پلیمری و مقدار یک درصد از ماده نانو رس، به تعداد 6 تیمار در 3 تکرار مورد آزمایش‌های مختلف فیزیکی و مکانیکی شامل دانه‌بندی، حدود آتربرگ، تراکم و سه محوری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزودن ذرات نانو رس تأثیری در منحنی دانه‌بندی، حدود آتربرگ و مشخصات تراکمی نداشته است در حالی‌که کاربرد ذرات نانو رس موجب کاهش زیادی در میانگین مقدار چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی و به عبارت دیگر پارامترهای برشی خاگ گردید. لذا می‌توان نتیجه گرفت افزایش نانو رس موجب کاهش مقاومت برشی گردیده و به تبع آن عملیات خاک‌ورزی در خاک‌های تیمار شده راحت‌تر و با انرژی کمتری صورت می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها

• حدود آتربرگ
• دانسیته خشک ماکزیمم
• رطوبت بهینه
• مقاومت برشی
• نانو رس

20.1001.1.22286829.1395.6.1.22.0

مراجع

1. Kim, J. 2012. Preface, in Advances in Nanotechnology and the Environment. Pan Stanford Pub. Singapore.

2. Lal, R. 2008. Promise and limitations of soils to minimize climate change. Journal of Soil and Water Conservation 63 (4): 113-118.

3. Liu, R., and R. Lal. 2012. Nanoenhanced Materials for Reclamation of mine lands and other degraded Soils: A Review. Volume 2012. Article ID. 461468. 18 pages.

4. Mansoori, G. A., T. Rohani Bastami, A. Ahmadpour, and Z. Eshaghi. 2008. Environmental Application of Nanotechnology. Annual Review of Nano Research. Vol. 2. Chap. 2.

5. Mohammadi, M., and M. R. Niazian. 2013. Investigation of nano-clay effect on geotechnical properties of Rasht clay. Advances in Science and Technology Research Journal 3 (3): 37-46.

6. Noll, M. R., C. Bartlett, and T. M. Dochat, 1992. In situ permeability reduction and chemical fixation using colloidal silica. Proceedings of the 6th National Outdoor Action Conference. May. 11-13. National Ground Water Association. Las Vegas. Nevada. 443-457

7. Sadat Noori, A., and A. Khodayari. 2005. Review of Nanotechnology, chapter 3, Noorpardazan book publisher. (in Farsi).

8. Taipodia, J., J. Dutta, and A. K. Dey. 2011. Effect of nano particles on properties of soil. Proceedings of the Indian Geotechnical Conference. Dec. 15-17. Kochi.

9. Tassi, E., R. Pini, F. Gorini, I. Valadao, and J. A. de Castro. 2012. Chemical and physical properties

of soil influencing Tio2 nanoparticles availability in terrestrial ecosystems. Journal of Environmental Research and Development 6 (4): 1034-1038.

10. Theron, J., J. A. Walker, and T. E. Cloete. 2008. Nanotechnology and water treatment: applications and emerging opportunities. Critical Reviews in Microbiology 34 (1): 43-69.

11. Uddin, F. 2008. Clays, nanoclays, and montmorillonite minerals. Metall. Mater. Transaction. A. 39: 2804-2814.

12. Yonekura, R., and M. Miwa. 1993. Fundamental properties of sodium silicate based grout. Proceedings of the 11th Southeast Asian Geotechnical Conference. May. 4-8. Singapore. 439-444.