whatsapp call admin

مقاله ساختار کلی دیواره های آب بند بنتونیتی

word قابل ویرایش
9 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

ساختار کلی دیواره های آب بند بنتونیتی
چکیده :
در سالهای اخیر تلاشهای زیادی بر روی موضوعاتی چون مسائل آلودگی و پساب ها و رعایت مسائل زیست محیطی خاک انجام گرفته است . نیاز به پاکسازی زمین ها وتخلیه و دفع زباله ها و نصب تجهیزات مطمئن تر باعث تطابق یافتن معیارهای مهندسی با مسائل زیست محیطی گردیده است که یک روش ، استفاده از دیوارهای بتن پلاستیک با نفوذپذیری کم است . استفاده اولیه از دیواره های بتن پلاستیک در جلوگیری از نشت آب زیرزمینی به داخل حفاری ها انجام شده است . دیوارهای بنتونیت پایدار شده به مدت ۵۰ سال در ایالات متحده استفاده می شود و روش های ساخت و ارزیابی مرتبط با چنین پروژه هایی با پیشرفت تکنولوژی به روز می شود . دیواره های بتنی به طور کامل نفوذ ناپذیر نیستند و مقداری نشتی دارند که اجتناب ناپذیر است .
در این مقاله انواع مختلف دیوار آب بند بنتونیتی معرفی شده و خصوصیات این دیوارها و پارامترهای تاثیر گذار در این دیوارها بحث و بررسی شده اند.
کلمات کلیدی :مانع هیدرولیکی ، دیوار آب بند بنتونیتی، کنترل آلودگی،کنترل نشت

۱-مقدمه :
یکی از مصالح طبیعی که از حدود یک قرن پیش درحرفه مهندسی عمران جای خود را باز کرده است بنتونیت می باشد، بنتونیت رسی با خواص خمیری و تورم بالا از گروه اسمکتایت ها با کانی اصلی مونت موریلونیت می باشد. بنتونیت در اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد بطوری که به آن ها رس هزار کاره لقب نهاده اند.
خاصیت نفوذپذیری کم آن از مدتها پیش مد نظر بوده است و از آن بصورت منفرد وترکیبی با سایر مصالح نظیر خاکستر ، سیمان ، ماسه ، خاک رس به عنوان مانع هیدرولیکی استفاده شده است . مطالعات زیادی در رابطه با خواص هیدرولیکی و ژتوتکنیکی آن صورت گرفته و اکنون به عنوان یک گزینه مطرح در طراحی های مانع هیدرولیکی بشمار می رود . اما از معایب اصلی آن می توان به مقاومت برشی بسیار کم آن اشاره کرد مقاومت برشی پایین آن باعث ناپایداری آن در شیبها شده و استفاده آن را محدود می کند . این مشکل باعث گردیده همراه با سایر مصالح بصورت ترکیبی استفاده گردد. درصورت استفاده همراه با سایر مصالح باید درصد مناسب اختلاط به کار برده شود و خواص ژئوتکنیکی آن استخراج گردد[۱]. خصوصاً وقتی در ایزوله کردن زائدات مدفون هسته ای بکار می رود در آوردن این خواص از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد .
مقادیر نفوذپذیری کمتر از برای دیوار خاک -بنتونیت (soil bentonite) خوب طراحی شده تا برای دیواره های بنتونیت سیمانی (cement bentonite) متفاوت است . به همین علت و به خاطر اینکه کم هزینه تر است دیواره های SB بیشتر در زمینهای دفن زباله استفاده می شوند. اغلب دیواره های بتنی که برای کنترل آلودگی استفاده شده اند ، زمان نصب آنها کوتاه بوده اند و در بیشتر موارد ، شرکتهایی که این دیواره ها را نصب می کنند مایل نیستند داده های کنترل شده ای را که برای ارزیابی عملکرد دیواره ها در کنترل آلودگی لازم است را تهیه و ارائه نمایند. بهترین نشانگر دیواره های بتنی برای مقاومت در برابر فرسایش شیم اییی در طول زمان از مطالعات آزمایشگاهی نتیجه گرفته شده است . این مطالعات برای تعریف بهتر محدوده مقاومت شیم اییی دیواره ها انجام شده ولی نمی تواند جایگزین نیاز به مطالعات محلی و صحرایی و کنترل دراز مدت شوند . مقاومت دیواره های بتن پلاستیک در مقابل نفوذ وتخریب آلاینده ها در حال حاضر مورد تحقیق و بررسی است . بنتونیت در مقابل فرسایش بعضی مواد مقاوم است اما سایر موارد ، موجب آب زدایی و انقباض ذرات مونت موریلونیت می شوند. عملکرد دیواره SB می تواند به وسیله تماس مواد شیم اییی در آلاینده ها مختل شوند[۲] .
۲-خصوصیات دیوارهای آب بند بنتونیتی :
دیوار آب بند بنتونیتی با طراحی و اجرای مناسب دارای خصوصیات زیر است :
۱- نفوذ پذیری کم
۲- مقاومت در مقابل فشار هیدرولیکی و عوامل شیم اییی
۳- مقاومت کم و پلاستیسیته بالا
نفوذپذیری این دیوارهادرحدود میباشد .نوعاً نفوذپذیری در دیوارهای با مصالح درشت دانه از ودر دیوارها با مصالح ریزدانه تا کاهش مییابد ( حاوی ۶۰% رس ).
به علت پایین بودن نفوذ پذیری دیوار توانایی جلوگیری از جریان رو به پایین را خواهد داشت . این پدیده باعث بروز گرادیان هیدرولیکی بالا بر دیواره های آب بند می شود. به همین دلیل استفاده از زهکش ها و چاهک های تخلیه معمول می باشد. با وجود این ، دیوارهای آب بند باید برای تحمل گرادیان هیدرولیکی خاصی طراحی شوند. همچنین باید مقاومت دیوارهای آب بند در مقابل آلاینده های شی ایم یی در دراز مدت مورد ارزیابی قرار گیرد و قبل از ساخت باید آزمایشات گسترده ای به منظور مطالعه اثر شیرابه بر روی مصالح مصرفی در آب بندها صورت گیرد[۳] .
عموماً مصالح مصرفی بامقدار رس بالاتر برای استفاده در دیوارهای آب بند قابلیت کنترل آلودگی بیشتری دارند. مقاومت دیوارهای آب بند بنتونیتی اهمیت چندانی درطراحی ندارد. معیارطراحی مقاومت بطورکلی برای این دیوارها متناسب مقاومت این مصالح با مصالح اطراف بوده بطوری که اختلاف چندانی نداشته باشند. اگر مصالح بامقاومت بالاترمورد نیاز باشد بایداز مصالح درشت دانه تراستفاده شود،که البته حاصل آن افزایش در نفوذپذیری خواهد بود . در هر حال ، مقاومت دیوارهای آب بند به جز مواردی که مصالح باید بار ترافیکی را متحمل شوند مورد نظر نیست . رفتار دیوارهای آب بند وپاسخ آنها به فشار جانبی و حرکت نیرومند زمین معیارهای بسیار مهمی در طراحی این دیوارها هستند . اگر دیوار رفتار تردی از خود بروز دهد ، ماشین آلات سنگین باعث ایجادترکهایی دردیوارها شده ، تراوش به آبهای زیرزمینی افزایش می یابد.خوشبختانه ، رفتار پلاستیک این دیوارها باعث عملکرد مناسبشان شده و این مصالح بیشترکرنشهای پلاستیک را به راحتی متحمل میشوند، تا اینکه ترک در آنهاایجادشود.
در مقابل دیوارهای آب بند بنتونیتی سیمانی رفتاری ترد داشته و مقاومت بیشتری از خود بروز میدهند[۳].
عواملی که بر عملکرد دیوارهای آب بند بنتونیتی موثر است عبارتند از :
۱- معیارهای طراحی
۲- اختلاط مصالح و خصوصیات آنها
۳- شرایط بعد از ساخت در محل
معیارهای طراحی که بر عملکرد دیوارهای آب بند بنتونیتی موثر است ، عرض و عمق دیوار می باشد .
انتخاب شکل دیوار بر مبنای محاسبات اولیه و شکل توپوگرافی حائز اهمیت است . برای دستیابی به دیوار آب -بند با نفوذ پذیری کم حتی الامکان باید مقدار قابل توجهی مصالح ریزدانه ( رسها) و مینیمم مقدار مصالح درشت دانه و به مقدار مناسب بنتونیت و آب به کار برده شود . آلودگی در آب و خاک مورد استفاده در ساخت نیز می تواند بر عملکرد دیوار موثر باشد . نیاز اولیه برای مصالح خاکریز طرح اختلاط مناسب آنهاست . بطوریکه برای حصول نفوذپذیری کم بین ۴۰%~۲۰% در مصالح ریزدانه ، ترجیحاً با پلاستیسیته بالا( کوچکتراز یا گذرنده از الک شماره ۲۰۰) باید مورد استفاده قرار گیرد . تاثیر قابل ملاحظه این طرح اختلاط وتاثیر مقدار بنتونیت در نفوذپذیری در شکل (۱) مشهود است [۳]. با افزایش مقدار بنتونیت نفوذپذیری کاهش می یابد و مقدار بنتونیت مورد استفاده نباید کمتر از ۱% باشدو مصالح با قطر بیشتر از ۶ اینچ برای ساخت این دیوارها توصیه نشده اند

تحقیقات نشان داده که مصالح با پلاستیسیته بالا بیشتر از دیگر مصالح نفوذ پذیری و در نتیجه انتشار آلودگی را کاهش می دهند . به نظر می رسد علت آن کوچک بودن اندازه مصالح با پلاستیسیته بالا نسبت به سایر مصالح است [٢٣] . (شکل ۲) تاثیر مصالح با پلاستیسیته بالا بر نفوذ پذیری را نشان میدهد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 9 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد