تأثیر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت بر تغییر خصوصیات خمیری آن در اندرکنش با آلاینده آلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا؛ عضو هیئت علمی وابسته دانشکده عمران، دانشگاه تهران * (مسوول مکاتبات)

2 کارشناس ارشد مهندسی عمران-ژئوتکنیک، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران

3 دانشیار دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران.

10.22034/jest.2018.11648.2031

چکیده

زمینه و هدف: آستر خـاک رسی متـراکم (CCLs) به­ دلیــل ضریب نفـوذپذیری کم و قـابلیت مناسب در جـذب و نگــهداری آلاینــده، در مراکـز دفن مهندسی زبالـه مورد استفـاده قرار می­گیرد. تغییر ویژگی‌های سیـال منفذی در خاک، تــأثیر بسزایی بر مشخصات مهندسی و رفتــاری خاک­های رسی دارد. با وجود تحقیقاتی که در خصوص فرآیند اندرکنش رس و مــواد آلی صورت گرفتـه، در زمینه تأثیـر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت و تغییــر در ثابت دی‌الکتریک آلاینده آلی بر خصوصیــات ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‎‌محیطی بنتونیت تحقیقـات محدودی انجام شده است. در حالی‌که چنین فرآیند اندرکنشی در بسیـاری از پروژه‌هـای صنعتی و دفن مهندسـی زباله به عنوان یک عملکرد مورد انتظار به وفور رخ می‌دهد.
روش بررسی: در این تحقیق از خـاک سدیم-بنتونیت در معرض 2 نوع مـاده آلی (اتـانول و اسیـد استیک) بـا ثـابت دی­الکتریک مختلف تحت شـرایط هیـدراتـاسیونی متفـاوت استفـاده شـده‌است. پس از حصـول تعـادل، تـأثیـر فرآینـد هیـدراتـاسیون اولیـه و همچنین تغییـر در ثـابت دی‌الکتریک بر خصوصیات خمیری بنتونیت در اندرکنش با مواد آلی توسط آزمایش حدود اتربرگ مورد بررسی آزمایشگاهی قرارگرفته است.
یافته‌ها: نتـایج حـاکی از آن است کـه در نمـودار خمیـری کاسـاگرانده، نمونـه‌های سدیم-بنتونیت بـا هیدراتـاسیون اولیـه و قـرار گرفتـه در معرض اتانول و اسید استیک به ترتیب، همچنان به عنوان خاک CH و انتقال یافته از ناحیه CH به MH طبقه بندی شده‌اند.
نتیجهگیری: تغییر در ثابت دی­الکتریک و شرایط متفاوت هیدراتاسیونی منجـر به تغییـر در ضخامت لایه دوگانه شده است که این عامل، موجب تغییرات قـابل توجهی در ساختار و تغییر رفتار خاک رسی شده است. این تغییرات بر اساس روابط تئوریک موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محـدودیت­های نظری در روابط تئـوریک در تفسیـر پـاسخ­های خـاک به تفکیـک بحث شده­اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره سه، خرداد ماه 99

                                        

                

تأثیر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت  بر تغییر خصوصیات خمیری آن در اندرکنش با آلاینده آلی

 

وحیدرضا اوحدی[1]*

vahidouhadi@yahoo.ca

زینب آقایی[2]

کامبیز بهنیا[3]

تاریخ دریافت:25/4/94

تاریخ پذیرش:11/8/95

 

چکیده

زمینه و هدف: آستر خـاک رسی متـراکم (CCLs) به­ دلیــل ضریب نفـوذپذیری کم و قـابلیت مناسب در جـذب و نگــهداری آلاینــده، در مراکـز دفن مهندسی زبالـه مورد استفـاده قرار می­گیرد. تغییر ویژگی‌های سیـال منفذی در خاک، تــأثیر بسزایی بر مشخصات مهندسی و رفتــاری خاک­های رسی دارد. با وجود تحقیقاتی که در خصوص فرآیند اندرکنش رس و مــواد آلی صورت گرفتـه، در زمینه تأثیـر هیدراتاسیون اولیه بنتونیت و تغییــر در ثابت دی‌الکتریک آلاینده آلی بر خصوصیــات ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‎‌محیطی بنتونیت تحقیقـات محدودی انجام شده است. در حالی‌که چنین فرآیند اندرکنشی در بسیـاری از پروژه‌هـای صنعتی و دفن مهندسـی زباله به عنوان یک عملکرد مورد انتظار به وفور رخ می‌دهد.

روش بررسی: در این تحقیق از خـاک سدیم-بنتونیت در معرض 2 نوع مـاده آلی (اتـانول و اسیـد استیک) بـا ثـابت دی­الکتریک مختلف تحت شـرایط هیـدراتـاسیونی متفـاوت استفـاده شـده‌است. پس از حصـول تعـادل، تـأثیـر فرآینـد هیـدراتـاسیون اولیـه و همچنین تغییـر در ثـابت دی‌الکتریک بر خصوصیات خمیری بنتونیت در اندرکنش با مواد آلی توسط آزمایش حدود اتربرگ مورد بررسی آزمایشگاهی قرارگرفته است.

یافته‌ها: نتـایج حـاکی از آن است کـه در نمـودار خمیـری کاسـاگرانده، نمونـه‌های سدیم-بنتونیت بـا هیدراتـاسیون اولیـه و قـرار گرفتـه در معرض اتانول و اسید استیک به ترتیب، همچنان به عنوان خاک CH و انتقال یافته از ناحیه CH به MH طبقه بندی شده‌اند.

نتیجهگیری: تغییر در ثابت دی­الکتریک و شرایط متفاوت هیدراتاسیونی منجـر به تغییـر در ضخامت لایه دوگانه شده است که این عامل، موجب تغییرات قـابل توجهی در ساختار و تغییر رفتار خاک رسی شده است. این تغییرات بر اساس روابط تئوریک موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محـدودیت­های نظری در روابط تئـوریک در تفسیـر پـاسخ­های خـاک به تفکیـک بحث شده­اند.

واژههای کلیدی: سدیم-بنتونیت، آلاینده آلی، هیدراتاسیون اولیه، ثابت دی‌الکتریک.

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 22, No.3,May, 2020

 

 

 

 

 

 


Impact of Initial Hydration of Bentonite on Its Plasticity Properties Change in Interaction with Organic Contaminant

 

Vahid Reza Ouhadi1*

vahidouhadi@yahoo.ca

Zeinab Aghaei[4]

Kambiz Behnia[5]

 

 

Acceptance Date: November 1, 2016

 

Date Received: July 16, 2015

 

Abstract

Background and Objective: The compacted clay liners (CCLs) due to their low permeability and suitable capability for contaminant retention are widely used in engineering waste disposal sites. Generally, the change in properties of soil pore fluid has a very distinguished impact on the behaviour of clayey soils. In spite of several researches, which have been performed on the process of clay and organic contaminant interaction, there are few researches on the influence of dielectric constant of organic contaminant and initial hydration of bentonite on the geotechnical and geo-environmental properties of organic contaminated bentonite. Such a process is very common in many industrial and waste disposal projects.

Methods: This research was performed on sodium-bentonite soil samples which were exposed to two different organic materials (Ethanol and Acetic Acid) which have different dielectric constant. Furthermore, two different pre-hydration and post-hydration conditions were studied in this research. After achieving equilibrium condition, the influence of initial hydration and change on the dielectric constant of pore fluid upon interaction of organic material and bentonite was investigated. The investigation focuses attention on the plasticity properties of bentonite by the use of Atterberg limit tests.

Findings: The achieved results indicate that in Casagrande's plasticity chart, two pre-hydrated sodium-bentonite soil samples which were exposed further to ethanol and acetic acid are classified as CH and shifted from CH to MH, respectively.

Discussion and Conclusion: The change on the dielectric constant of pore fluid and different hydration conditions cause a change on the thickness of the double layer of clay fraction of the soil. This causes a noticeable change on the structure and behaviour of clay fraction of the soil sample. This variation on bentonite behaviour has been discussed based on the current available theory of double layer. Furthermore, the theoretical limitation for interpretation of results has been addressed.

 

Key words: Sodium-Bentonite; Organic Contaminant; Initial Hydration; Di-Electric Constant.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه


تغییر ویژگی‌ها و خواص سیال نفوذی در خاک، تأثیر بسزایی بر رفتار مهندسی خاک دارد. این تأثیرات تابعی از خواص سیال نافذ و کانی‌شناسی خاک است (1). ویژگی‌های خاک رس به شدت تحت تأثیر تغییرات سیال منفذی قـرار دارد، این موضوع به دلیـل تغییـر در نیروی سطحی ذرات خاک و تغییر کلی خواص مهندسی خاک است. تعیین تغییرات خواص مهندسی خاک و در نظر گرفتن اقدامات احتیاطی با توجه به رفتار خـاک، زمانی کـه به عنـوان خـاک پایـه و اسـاس و یا خـاک‌ریز استفـاده می‌شود، بسیـار مهم است. تـأثیر سیـال آلی بر رفتار ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست­محیطی خـاک رس توسط بسیـاری از محققـان بررسی‌شده است. نتـایج حاصله حـاکی از آن بوده که رفتار مونت‌موریلونیت وابسته به تغییرات در نیروی "لایه دوگانه" است (2).

نیــروی دافعــه‌ی لایه دوگــانه و نیروی جـاذبه‌ی واندروالسی، دو عـامل مهم و تعیین‌کننـده در رفتـار خـاک‌های رسی هستند (3). مکانیزم‌های کنترل‌کننده در تغییرات حد روانی رس‌ها (خاک‌هـای حاوی مونت­موریلونیت) نشـان داده است کـه عوامل مؤثر بر کـاهش ضخامت لایه دوگانه مانند ثابت دی‌الکتریک سیال منفذی، ظرفیت و تمرکز کـاتیون‌های قابل تبادل اثر مهمی بر حدود روانی خاک‌های بـا کانی غالب مونت‌موریلونیت دارد (4). کاهش ثابت دی‌الکتریک سیال حفره‌ای، سبب کاهش ضخامت لایه دوگانه و به نوبه خود کاهش در نیــروهـای دافعه الکترواستــاتیکی می‌توانند موجب ایجاد ساختار مجتمع در رس‌ها شوند (5). به طور کلی تغییرات در خـواص مهندسی خـاک رسی می‌تـواند به علت انقباض لایه دوگـانه پخشیده بنتونیت به دلیـل افـزایش در غلظت و کـاهش ثـابت دی‌الکتریک آلاینـده در سیال منفذی (6، 7)، انحلال کربنـات و یا سمنتـاسیـون بین ذرات رس در اثــر شـرایط اسیـدی (8، 9)، تغییرات ژئوشیمیایی پیچیـده و همچنین تغییـر در ساختـار کـانی‌ها (10، 11) رخ دهد.

مقادیر حد روانی با نسبت ثابتی با کاهش ثابت دی‌الکتریک سیال حفره‌ای کاهش می‌یابد (12). بر اثر کاهش نیروهای دافعه بین پولک­ها، تمایل خاک به جذب آب کم‌تر شده و حد روانی خاک رسی چرب کاهش می­یابد، بنابراین شـاخص خمیری خـاک نیز به طور چشم‌گیـری کاهش می‌یابد کـه سبب می‌شود نقطـه نظیـر خـاک CH مورد مطالعه پس از انـدرکنش با مـواد آلی، در زیـر خط A قــرار گیــرد و طبقـه‌بنـدی خـاک به MH یا ML تغییر کند (13). هرچه سطح مخصوص خاک رسی بیش‌تر باشد، نیروهای دافعه بیش‌تر بوده و در نتیجه درصد رطوبت نظیر حد روانی خاک افزایش می‌یابد (14).

لیـو و همکاران دریـافتند کـه بـا افـزایش غلظت اسیـدسولفـوریک به عنـوان سیـال منفـذی بنتونیت، مقادیر حد روانی کاهش یــافت در حالی که در مقادیر حد خمیری تغییرات اندکی ایجاد شد (15). نسبت سیال آلی به آب در انجام آزمایش حدود اتربرگ اثر بسزایی دارد چنان‌که در مقادیر بسیار زیاد ماده آلی، انجام آزمایش حتی غیرقابل اجـرا می‌شود. در نسبت سیال آلی به آب برابر 80%، آزمایش حد روانی و حد خمیری به سختی روی نمونه اجـرا می‌شـود (13). به طـور مشـابه در مورد سدیم-بنتونیت در سیال منفذی با نسبت اتانول به آب 25/75 و اتانول خالص آزمایش حد روانی انجام‌پذیر نبود (16).

به منظــور بررسی خــواص خــاک رسی می‌تــوان از معـادله گوی- چپمن که در معادله (1) آورده شده است استفـاده نمود. به کمک این معادله، ضخامت لایه دوگانه ذره‌ی رسی که با ثابت دی‌الکتریک سیال منفذی رابطه دارد، قابل محاسبه است.

(1)

 

در معـادلـه اخیــر، D ثـابت دی‌الکتـریک سیـال، T دمـا، n0 غلظت الکترولیـت، e بـار الکتریکی الکتـرون وν  ظرفیـت یــون اسـت. بـا توجه بـه معادله‌ی (1)، ضخـامت لایه‌ی دوگـانه بـه صـورت مستقیـم بـا جـذر ثابت دی‌الکتریک سیـال منفـذی رابطـه دارد و کـاهش ثابت دی‌الکتریک منجر به کاهش ضخامت لایه‌ی دوگانه خواهد شد (17).

اثر فرآینـدی مـانند هیـدراتاسیون اولیه به طور اندک در اندرکنش مـواد آلی-خـاک رس مورد بررسی قرارگرفتـه است. بررسیهای صورت گرفته بر روی مقادیر هدایت هیدرولیکی نشـان داد کـه فرآیند پیش هیدراتاسیونی تأثیرات قابل توجهی داشته است تا آنجا که توانسته است اثری مشابه با حذف آلاینده از سیال منفذی ایجاد نماید (18).

با توجه به معادله گوی چپمن مشاهده میشود که اثرات شرایط متفاوت فرآیند هیدراتاسیونی در آن لحاظ نشده است و لذا معادلهی مطرح شده به طور کامل نمیتواند پاسخگوی تمامی مسایل مطرح در اندرکنش آلاینـده آلی و خـاک رسی بـاشد. از سوی دیگر آزمـایش حدود اتــربرگ نمـایندهی نسبتــاً خوبی به منظــور درک چگـونگی تغییرات رفتــاری ســدیم-بنتونیت در مجـاورت آلاینـدهی آلـی است. بر ایناســاس، این تحقیق با هدف مطالعه اثرات هیدراتاسیون اولیـه بر اندرکنش آلاینده آلی-خاک رسی با استفـاده از نتـایج آزمـایش حــدود اتـربرگ انجام‌شده است.

 

مواد و روشها

در این تحقیق به منظور مطالعه اثر هیدراتاسیون و نیز حضور آلاینده آلی بر رفتار خاک‌های رسی از نمونـه خـاک رس سدیم-بنتونیت تهیه‌شده از شرکت "ایران بـاریت" استفـاده‌شده است؛ بخشی از مشخصـات فیزیکی خاک سدیم-بنتونیت در جـدول 1 ارایـه‌ شده است. لازم به یادآوری است که تعیین مقادیر ارایه‌شده در جدول 1 با استنـاد به استانـدارد ASTM (19) انجامشده است.

جدول 1- ویژگیهای فیزیکی سدیم-بنتونیت مورد استفاده

 

Table 1. Physical properties of Sodium-Bentonite sample

 

Characteristic

Quantity

Clay (%)

73

Silt (%)

26

Sand (%)

1

Liquid Limit (%)

315

Plastic Limit (%)

38

PI (%)

277

Activity

79/3

Soil Classification

CH

 

در تعیین مشخصات ژئوتکنیک زیست‌محیطی نمونـه‌ها (جدول 2)، CEC خـاک بــا استفــاده از روش بــاریم کلرایــد (20) سطح مخصوص با استفاده از محلول EGME (21) و درصد کربنات خاک به روش تیتراسیون (22) اندازه‌گیری شد.

 

 

 

جدول 2- ویژگیهای ژئوتکنیک زیستمحیطی سدیم-بنتونیت مورداستفاده

 

Table 2. Geo-environmental properties of Sodium-Bentonite sample

 

Characteristic

Quantity

Carbonate content (%)

8

CEC (cmol/kg-soil)

3/68

Exchangeable Na+ (cmol/kg-soil)

9/50

Exchangeable Ca+ (cmol/kg-soil)

2/12

Exchangeable Mg+ (cmol/kg-soil)

1/3

Exchangeable K+ (cmol/kg-soil)

1/2

Mineral composition in decreasing abundance

Montmorillonite, Quartz, Calcite

 

مواد آلی استفاده‌شده برای مطالعه اندرکنش با بنتونیت به نحوی انتخاب شدند که دارای ثابت‌های دی‌الکتریک و اندازه مولکولی متفاوتی باشند. بر این اساس در این تحقیق از اتانول و اسیـد استیک به‌ عنـوان آلاینده­های آلی استفاده شده است. کلیه مواد فـوق از شـرکت مرک تهیه شدند. مشخصات آلاینده‌ها در جدول (3) آورده شده است.


 

جدول 3- مشخصات نمونه آب مقطر و آلایندههای آلی

 

Table 3. Specifications of distilled water and organic contaminants

 

وزن مولکولی

(g/mol)

لزجت

(mPa s)

       وزن مخصوص

(g/cm3)  

ثابت دیالکتریک

نام ماده

02/18

002/1

998/0

99/79

آب مقطر

07/46

2/1

79/0

02/25

اتانول

05/60

22/1

05/1

15/6

اسید استیک

 

برای ساخت نمونه‌ها دو حـالت هیدراتاسیونی پیش هیدراتـه شده و پس هیـدراتـه شــده بــرای بنتونیت در اندرکنش با هـر آلاینـده در نظر گـرفته‌شـده اسـت. در شـرایط پیش هیـدراته ابتدا به 100 گـرم از نمونـه‌ی خـاک مورد آزمایش در شـرایط مختلف هیدراتاسیونی (20 درصد، 40 درصد، 60 درصـد، 100 درصـد وزنی خـاک) آب مقطر افـزوده شد و به منظـور به تعادل رسیدن، نمونه­ها به مدت 96 ساعت (هر 24 سـاعت به مـدت 2 ساعت) بر دستگـاه لرزاننده قرار داده شدنـد تـا از همگنی فیزیکی– ظاهـری آن اطمینـان حـاصل شـود. پس از به تعـادل رسیـدن، بـه نسبت وزنی 1:1 (نسبت به وزن خاک) آلاینده به نمونه افزوده شد و فرآیند حصول تعادل برای سوسپانسیون حاضر صورت گرفت. برای نمونه در شرایط پس هیدراته ابتدا به نسبت وزنی 1:1 (نسبت به وزن خاک) آلاینــده به نمـونه 100 گـرمی از خـاک اضافه شد و پس از به تعادل رسیدن سوسپانسیون موجود در شرایط مختلف هیدراتاسیونی (اضافه نمودن 20 درصد، 40 درصد، 60 درصد و 100 درصـد وزنی خــاک، آب مقطـر بـه آن)، نمونـه به حالت تعـادل رسیده است. سپس آزمایش حـدود اتربرگ مطابق استاندارد ASTM بر روی نمونه‌های تهیه شده انجام شد.

 

بحث و بررسی نتایج

نمودار حد روانی برای نمونه خاک سدیم-بنتونیت قـرار گرفتـه در معـرض دو آلاینده‌ی آلی متفاوت اتانول و اسید استیک با نسبت 1:1 وزنی آلاینده آلی نسبت به خاک در شرایط متفاوت هیدراتاسیونی در شکل (1) ارایه شده است.

 

 

 

شکل 1- نمودار حد روانی نمونه‌های پیش هیدراته شده و پس هیدراته شده‌ی سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض دو آلاینده‌ی آلی متفاوت (اتانول و اسید استیک)

Figure 1. Liquid limit graph for pre-hydration and post-hydration Na-Bentonite samples exposed to two different organic contaminants (Ethanol and Acetic acid)


در نمــودار شکل (1) با افـزایش درجـه‌ی هیدراتاسیون در نمونـه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراتـه شده، مقـدار حـد روانی نمـونه سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض آلاینده آلی اتانول نسبت به حــد روانی نمونه سدیم-بنتونیت فـاقد آلودگی (جدول 1) کـاهش کم‌تری نشان داده است. به طوری­که با کاهش پیش هیدراتاسیون اولیه، کاهش در حد روانی نمونه قرار گرفته در معرض آلاینده آلی بیش‌تر بوده­است. همچنین برای کلیه موارد آزمایش شده، نمونه­های سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده، حد روانی بزرگ‌تری نسبت به نمونه­های سدیم-بنتونیت پس هیدراته شده در فرایند اندرکنش بــا آلاینـده آلی از خـود نشـان داده­اند. حداکثـر این اختلاف مربــوط به نمونــه‌های با 100 درصـد درجه‌ی هیدراتاسیونی اولیـه است که نمونه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراتـه شده به میزان 24 درصد حــد روانی بزرگ‌تری نسبت به نمونـه پس هیدراته شده در فرایند اندرکنش با آلاینده آلی از خود نشان داده­است. به طور کلی بر اساس نتایج ارایه شده در شکـل فوق، با افزایش میزان درجه‌ی هیدراتاسیون اولیه، نمونه سدیم-بنتونیت در فرایند اندرکنش با آلاینده آلی کاهش کم‌تری در حد روانی داشته­است.

 این موضوع به معنی حفظ بهتر سـاختار اولیه خاک در فرایند اندرکنش با آلاینده آلی برای نمونه­های بـا درجـه پیش هیدراتـاسیون بزرگ‌تر است. به نظر می­رسـد با افزایش درجه‌ی هیدراتاسیون و قرارگیری بیش‌تر مولکــول­های آب در اطراف پولک رسی، نمونه قـرار گـرفته در معـرض آلاینـده آلی کاهش کم‌تری در ثــابت دی-الکتــریک داشته­است. به بیـان دیگر سیـال آلی در لحظه تمـاس بـا پولـک­های رسی در اثـر اختـلاط بــا مولکــول­های آب پیش هیدراتـه کننده پولک رسی، با افزایش ثابت دی‌الکتــریک مواجـه شده­است. این افزایش در ثـابت دی­الکتریک مخلوط آب و اتـانول در مقایسه با ثابت دی‌الکتریک اتانـول، باعث ممانعت از کـاهش قـابل توجـه در ضخامت لایه دوگانه خاک شده است (10، 12). همین موضوع سبب شده­است کـه نمونه­های با درصد پیش هیدراتاسیونی بیش‌تر، در مقایسه با نمونه­های با درصد پیش هیدراتاسیونی کم‌تــر، حـد روانی بزرگ‌تری را نشان داد­ه­اند. لازم به تأکید است که انجام آزمایش بر روی نمونه­های با درجه هیدراتاسیون کم‌تر از 20 درصـد امکـان‌پذیر نبـود. این موضوع به علت کم بودن ثـابت دی‌الکتـریک سیــال منفذی و ایجاد ساختار به شدت درهم نمونه­ها بوده است. همان‌طور که در تحقیقی حد روانی و خمیری مونت‌موریلونیت در حضور سیال خالص تولوئن و اتیلن گلیکول را نتوانستند تعیین کنند (23). همچنین به طــور مشــابه در مــورد سدیم-بنتونیت در سیال منفذی با نسبت اتــانول به آب (75 به 25) و اتانول خالص آزمایش حـد روانی انجـــام‌پذیــر نبود (16).

در شکل (1) همچنین تغییرات حد روانی نمونه‌های سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده و پس هیدراته شده‌ و قــرار گرفتــه در معرض 1:1 وزنی اسیـد استیک نشـان داده شـده‌است. نتـایج اخـذ شده نشـان می­دهـد بــا افزایش درجـه هیدراتاسیون، مقادیر حد روانی نمونه­هـا بر اثر اندرکنش با آلاینده آلی نسبت به نمونه سدیم-بنتونیت اولیه کاهش کم‌تری نشان داده­است. بر اساس نتایج ارایه شده در شکـل (1) مقدار حــد روانی نمـونه سدیم-بنتونیت بـا 100 درصـد هیدراتاسیون اولیه تقریباً 11 درصد بزرگ‌تر از حـد روانی نمونه سدیم-بنتونیت بـا 40 درصد هیدراتاسیون اولیه و قرار گرفته در معـرض آلاینده آلی اسیـد استیک بوده است. در نمـونه‌ی سدیم-بنتونیـت پس هیـدراته شده این تفـاوت حدود 17 درصد بوده است. همچنین بر اساس نتایج شکل (1)، در کلیه نمونه­ها، مقادیر حـد روانی در نمونـه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده نسبت به نمونه‌ی سدیم-بنتونیت پس هیدراته شده بیش‌تر است که حداکثر این اختلاف مربوط به نمونه‌هـای با 40 درصـد درجه‌ی هیدراتاسیونی است که نمونه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده به میزان 20 درصد حد روانی بزرگ‌تری داشته است. با افزایش درجه‌ی هیدراتاسیون در واقـع ثـابت دی‌الکتـریک مخلـوط آلاینده آلی و آب در مقـایسه با ثابت دی­الکتریک مـاده آلی، افزایش یـافته­است کـه منجـر بـه کـاهش کم‌تـر در ضخـامت لایـه دوگـانه شده است. به بیان دیگر نمونه­های سدیم-بنتونیت پس هیدراته از ابتدا در معرض ثابت دی­الکتریک بسیار کوچکی (ثابت دی­الکتریک آلاینده اسید استیک) قرار گرفته­اند که سبب کاهش قابل توجه در حـد روانی آن‌هــا شـده­است. بنابراین نمونه­های پیش هیدراته شده که نسبت به نمونه­های پس هیدراته شده در معرض الکترولیت حاوی ثابت دی­الکتریک بزرگ‌تری قــرار گرفتــه­اند، حــد روانی بزرگ‌تری نسبت بـه این نمونه­هـا نشان داده­اند. انجام آزمایش بر روی مقادیر با درجه هیدراتاسیون کم‌تر از 40 درصد امکان‌پذیر نبود. این امر به علت کم بودن ثابت دی‌الکتریک سیال منفذی اتفاق افتاد.

نتایج حاکی از آن است که مقادیر حد روانی بــرای نمونــه سدیم- بنتونیت در شرایط متفــاوت هیدراتاسیونی و قـرار گرفتـه در معـرض نسبت 1:1 اتانول نسبت به وزن خاک، دارای مقادیر بزرگ‌تری نسبت به حد روانی نمونه‌ی با شرایط مشابه هیدراتاسیونی و قرار گرفته در معرض نسبت 1:1 اسید استیک بوده­است. علت این تفاوت رفتار را می­توان به کوچک‌تر بودن ثابت دی­الکتریک اسید استیک نسبت به اتــانول نسبت داد. در نتیجه نمونه سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض اسید استیک، ضخامت لایه دوگانه کم‌تری نسبت به نمونـه سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض اتانول نشـان داده­است. حداکثـر میـزان اختلاف در حد روانی بین نمونه‌های پیش هیدراتـه شده‌ی سدیم-بنتونیـت حاوی اتانول و نمونه سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک برابر با 47 درصد با درجه هیدراتاسیون 100 درصد بوده­است. همچنین حداکثر میزان اختلاف در حد روانی بین نمونه‌های پس هیدراته شده‌ی سدیم-بنتونیت حاوی اتانول و سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک برابر با 37 درصـد است. همچنین، شیب نمودار حد روانی سدیم-بنتونیت پیش هیـدراته شده‌ی حاوی اتــانول به میــزان 43 درصد بیش‌تر از شیب نمودار نمونه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده‌ی حاوی اسید استیک بوده­است.

این در حالی است که شیب نمودار حد روانی سدیم-بنتونیت پس هیدراته شده‌ی حاوی اتانول به میزان 16 درصد بیش‌تر از شیب نمودار نمونه‌ی سدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده‌ی حاوی اسید استیک بوده است که حـاکی از اهمیت پیش هیدراته شـدن در فراینـد اندرکنش خاک-آلاینده آلی است.

 

 

 

شکل 2- نمودار شاخص خمیری نمونـه‌های پیش هیدراته شده و پس هیدراته شده‌ی سـدیم-بنتونیت قـرار گرفته در معـرض دو آلاینده‌ی آلی متفاوت (اتانول و اسید استیک)

Figure 2. Plasticity Index graph for pre-hydration and post-hydration Na-Bentonite samples exposed to two different organic contaminants (Ethanol and Acetic acid)

 

 

میزان تغییرات شاخص خمیری سدیم-بنتونیت با تغییر درجه‌ی هیدراتاسیون و قرار گرفته در معرض 1:1 وزنی اتـانول نسبت به خاک در شکـل (2) نشـان داده شـده‌است. همـان‌گونه که مشـاهده می‌شود بر اساس نتـایج ارایـه شـده در شکــل فـوق، نمونه‌هـای بـا درصد پیش هیدراتاسیون بیش‌تر، در انـدرکنش با آلاینـده آلی، کـاهش کم‌تری در شـاخص خمیـری نشان داده­اند. به بیان دیگر، شاخص خمیری نمونه­های بـا درصد پیش هیدراتاسیون بیش‌تـر، بزرگ‌تر از شاخص خمیـری نمونه‌های سدیم-بنتونیت با درصد پیش هیدراتاسیون کم‌تـر بوده­است.

بـه عنـوان مثـال، شـاخص خمیـری نمونـه پیش هیـدراتـه شـده بـا 100 درصـد رطوبت وزنـی، تقریبـاً دو بـرابـر شـاخص خمیری نمونه سدیم-بنتونیت با 20 درصد رطوبت وزنی است. کـاهش درصـد رطـوبت در حالت پس هیـدراته شدن نیز سبب کـاهش بیش‌تر در شـاخص خمیری نمونه سدیم-بنتونیت شده­است.

همچنین در شکل (2) تغییرات شاخص خمیری با تغییر درجه‌ی هیدراتاسیون برای نمونـه‌ی سـدیم-بنتونیت قــرار گرفتــه در معـرض 1:1 وزنی اتانول نسبت به خاک نشان داده شده است. نتایج ارایه شده در شکل (2) نشـان می­دهد که با افـزایش درجـه هیدراتاسیون اولیـه، کاهش کم‌تری در شاخص خمیری خاک نسبت به نمونه­های پس هیدراته شده مشاهده می­شود. به بیان دیگر، نمونه­هـای سـدیم-بنتونیت پیش هیدراته شده در مقایسه با نمونه­های سدیم-بنتونیت پس هیدراته شده، شاخص خمیری بزرگ‌تری داشته‌اند.

به طوری­کـه به عنـوان مثـال، در نمونـه­های سدیم- بنتونیت دارای هیدراتاسیون اولیه 40 درصد و 100 درصد، حدود 23 درصد تفاوت در شاخص خمیری مشاهده می­شود. این تفاوت در نمونه­های سدیم-بنتونیت پس هیدراته شده در شرایط پس هیدراتاسیون 40 و 100 درصد، حـدود 22 درصـد بـوده است. بـا مقایسـه‌ی مقـادیـر شـاخص خمیــری و مقـادیر حـد روانی ایـن نتیجـه حـاصل می­شـود کـه حد خمیری نمونه­های قرار گرفته در معرض آلاینده آلی نیز با افزایش درجه‌ی هیدراتاسیون افزایش یافته است.

براساس نتایج ارایه شده در شکل فوق مشاهده می‌شود که شاخص خمیری برای خاک-سدیم-بنتونیت در شرایط متفاوت هیدراتاسیونی قرار گرفته در معرض 1:1 اتانول نسبت به وزن خاک، دارای مقادیر بزرگ‌تری نسبت به نمونه‌ی بـا شرایط مشابه هیدراتاسیونی و قــرار گـرفته در معرض 1:1 اسید استیک نسبت به وزن خاک، بوده­است. این موضوع نیز نــاشی از کوچک‌تر بودن ثـابت دی­الکتــریک اسید استیک نسبت به ثابت دی­الکتریک اتانول است. حداکثر میزان اختلاف در شاخص خمیری بین نمونه‌های پیش هیدراته شده‌ی سدیم-بنتونیت حــاوی اتانول و سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک برابر با 53 درصد در حالت درجه هیدراتاسیون 100 درصد بـوده­است. همچنین حداکثر میـزان اختـلاف در شاخص خمیری بین نمونه‌های پس هیدراته شده‌ی سدیم-بنتونیت حاوی اتانول و سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک برابر با 45 درصد بوده­است.

 مقادیر شاخص خمیری برای نمونه سدیم-بنتونیت حـاوی اتـانول در درجه‌ی هیدراتاسیونی کم‌تری نسبت به اسید استیک غیرقابل انجام شده است. این موضوع را می­توان به کوچک‌تر بودن ثـابت دی‌الکتریک اسیـد استیک و کـاهش بیش‌تر ضخـامت لایه دوگـانه نمـونه سدیم-مونت‌موریلونیت قرار گرفته در معرض اسید استیک در غلظت‌های یکسان از دو آلاینده آلی نسبت داد (معادله 1).

 

 

 

 

 

شکل 3- موقعیت قرار گیری نقطه نظیر مشخصات خمیری نمونه‌های سدیم-بنتونیت تحت شرایط مختلف هیدراتاسیونی در معرض دو نوع آلاینده‌ی متفاوت (اتانول و اسید استیک)

Figure 3. Location of corresponding points for placticity properties of sodium-bentonite soil samples exposed to two different organic contaminants (Ethanol and Ascetic acid) under different hydration conditions

 

 

با توجه به نمودار خمیری ارایه شده در شکل (3) می­توان نتیجه­گیری نمود که شرایط هیدراتاسیون اولیه موجب حفظ رفتـار نمونه‌ی سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض اتانول شده است. به طوری‌کـه نمونـه­های سدیم-بنتونیت قـرار گرفته در معرض اتـانول در غلظت‌های مورد مطالعه، همچنان به عنوان خاک CH طبقه بندی شده‌اند. از سوی دیگـر، شـرایط هیدراتاسیون اولیـه در مـورد خـاک سـدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض اسید استیک نتوانسته است رفتار اولیـه خاک را حفظ کنـد. به طوری­کـه به علت کوچک‌تـر بودن ثـابت دی‌الکتـریک اسید استیک و کاهش شاخص خمیری نمونه سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک، نقطه نظیر آن در نمودار خمیری کاسـاگرانده از نـاحیه CH به ناحیه MH انتقال یافته است. این موضوع به معنی تغییر قابل توجه در رفتار نمونه سدیم-بنتونیت پس از قرارگیری در معرض آلاینده آلی اسید استیک است.


 

شکل 4- نمودار ضخامت لایه دوگانه در مقابل حد روانی سدیم-بنتونیت دارای شرایط مختلف هیدراتاسیونی در معرض دو نوع آلاینده‌ی متفاوت (اتانول و اسید استیک)

Figure 4.Graph of diffuse double layer thickness against liquid limit of sodium-bentonite soil samples exposed to two different organic contaminants (Ethanol and Ascetic acid) under different hydration conditions

 


در شکل (4) تغییرات ضخـامت لایـه دوگــانه نمونه­های مورد مطالعه در مقابل تغییرات حد روانی آن‌ها نشان داده شده­است. همان‌گونه که انتظار می­رود با افزایش ضخامت لایه دوگانه، حد روانی افــزایش یافتــه­است. برای یک ضخـامت لایه دوگـانه‌ی یکسان، حداکثـر میزان تفاوت حد روانی در مورد نمونه­های پیش هیدراته و پس هیدراته سدیم-بنتونیت قــرار گرفتـه در معرض اتانـول برابر 24 درصـد و بـرای نمونه­های قرار گرفته در معرض اسید استیک برابر 20 درصد بوده­است.

این تفاوت ناشی از اثر شرایط هیدراتاسیون اولیه است. از سوی دیگر، در یک ضخامت لایه دوگانه یکسان برای شـرایط هیدراتاسیون اولیه مشابه، حداکثر میزان تفاوت حد روانی بین سدیم-بنتونیت حــاوی اتانول و سدیم-بنتونیت حاوی اسیــد استیـک حـدود 48 درصد بوده­است. همچنین در یک ضخامت لایه دوگانه یکسان برای شرایط پس هیدراته شده، حداکثر میزان تفاوت حد روانی بین سدیم-بنتونیت حـاوی اتـانول و سدیم-بنتونیت حاوی اسید استیک حدود 39 درصـد بـوده‌است. این تفـاوت می‌تـواند نـاشی از تفــاوت در انـدازه مولکـول اتــانول و اسید استیک و همچنین حل شدن بخشی از کانی‌های رسی در اثر حضور اسید استیک باشد.

 

نتیجه‌گیری

  1. به طور کلی شرایط هیدراتاسیون اولیه توانسته است منجر به حفظ هرچه بیش‌تر ساختار سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض آلاینده آلی شود. این حفظ ساختار اولیه برای نمونه قرار گرفته در معرض اتانول بیش‌تر از نمونه سدیم-بنتونیت قرار گرفتــه در معـرض اسید استیک بوده­است.
  2. در شرایط هیدراتاسیونی یکسان و تنها با تغییر در نوع آلاینده‌ی آلی از اتانول به اسید استیک، میزان حد روانی تغییرات چشم‌گیری داشته­است. حداکثر این تغییرات مربوط به درجه هیدراتاسیون 100 درصـد در مـورد نمونـه‌های پیش هیدراته شده‌ی اسید استیک و اتانول با اختلاف 47 درصد است.
  3. انجام آزمایش حدود اتربرگ در مورد نمونه‌های حاوی اسید استیک در درجه هیدراتاسیونی کم‌تـر از 40 درصـد و نیز نمونه‌هـای حاوی اتـانول با درجـه هیدراتاسیونی کم‌تـر از 20 درصد امکـان‌پـذیر نشده­اسـت و شرایط هیدراتاسیون اولیــه در ایـن مــورد نتوانسته است تأثیر بسزایی در حفظ ساختار اولیه خاک داشته باشد. این امر به علت کاهش شدید ثابت دی‌الکتریک رخ داده است.
  4. با مقایسه‌ی اختلاف حداکثر، بین مقادیر LL و PL نمونه­های سدیم-بنتونیت قرار گرفته در معرض آلاینده آلی در شرایط مختلف هیدراتاسیونی، می‌تـوان اثـر مطلوب و کـارآمد شرایط هیدراتـاسیون اولیـه به خصـوص در درجـه‌های هیـدراتاسیون زیاد را در حفظ ساختار اولیه خاک مشاهده نمود.
  5. آستـانـه‌ی تغییـر طبقـه­بنـدی سدیم-بنتونیـت از CH به MH و در نتیجه تغییـر ساختـار قـابل توجه خـاک در حد روانـی حدود 100 درصد و شاخص خمیری برابر 60 درصد بوده­است.
  6. اگر میزان ضخامت لایه دوگـانه تنها عامل توجیه رفتار خاک رس در اندرکنش آلاینـده آلی-خاک رس بـاشد انتظـار می‌رود که در یک مقدار ضخامت یکسان لایه‌ی دوگـانه، رفتار خـاک مشابه بـوده و مقادیر LL یکسانی حاصل شده باشد در صورتی که بـا دقت در نمودارهای شاخص خمیری، تفاوت رفتارهای شدید خواه در تغییر شرایط هیدراتاسیونی بــا ثابت بودن نوع آلاینده و یــا در تغییر نوع آلاینده با ثابت بودن شرایط هیدراتاسیونی قابل مشاهده است.

سپاسگزاری

مؤلفین این مقـاله بر خـود لازم می‌دانند تا از حوزه معـاونت پژوهشی دانشگاه تهـران بـه منظـور تهیــه‌ی وسـایل آزمایشگاهی این تحقیق تشکر نمایند.

Reference

  1. Ouhadi, V.R., Goodarzi, A.R., 2007. Factors impacting the electro conductivity variations of clayey soils. Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B: Engineering, Vol. 31, pp. 109-121.
  2. Mitchell, J. K., 1960. The application of colloidal theory to the compressibility of clays. Commonwealth Science and Industry Research Organization, Melbourne, Australia, Vol. 2, pp. 92-97.
  3. Ouhadi, V.R., Amiri, M., Goodarzi, A.R., 2012. The Special Potential of Nano-Clays for Heavy Metal Contaminant Retention in Geo-Environmental Projects, Journal of Civil and Surveying Engineering, Vol: 45, Issue: 6, pp. 631-642.
  4. Sridharan, A., Rao, G.V., 1975. Mechanisms controlling the liquid limit of clays. Prof. Int. Conference on SMQFE, Istanbul,Vol. 1, pp. 65–74.
  5. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2009. Interaction of Nano-Clays and Cu Contaminant in Geo-Environmental Projects. 6th Conf. Engineering Geology, Tarbiat Modares University, Tehran.
  6. Yanful, E.K., Shikatani, K.S., Quirt, D.H., 1995. Hydraulic conductivity of natural soils permeated with acid mine drainage. Can. Geotech. J., Vol. 32, pp. 624–646.
  7. Di Maio, C., 1996. Exposure of bentonite to the salt solution: osmotic and mechanical effects. Geotechnique, Vol. 46, pp. 695–707.
  8. Wang, Y.H., Siu, W.K., 2006. Structure characteristics and mechanical properties of kaolinite soils. I. Surface charges and structural characterizations. Can. Geotech. J, Vol. 43, pp. 587–600.
  9. Xue, Q., Zhang, Q., Liu, L., 2012. Impact of high concentration solutions on hydraulic properties of geosynthetic clay liner materials. Materials, Vol. 5, pp. 2326–2341.
  10. Li, J.S., Xue, Q., Wang, P., Liu, L., 2013. Influence of leachate pollution on mechanical properties of compacted clay: a case study on behaviors and mechanisms. Eng. Geol, Vol. 167, pp. 128–133.
  11. Li, Z., Katsumi,T., Inui, T.,Takai, A., 2013. Fabric effect on hydraulic conductivity of kaolin under different chemical and biochemical conditions. Soils Found, Vol. 53, pp. 680–691.
  12. Sridharan, A., El-Shafei, A., Miura, N., 2000. A study on the dominating mechanisms and parameters influencing the physical properties of Ariake clay. International Association of Lowland Technology Journal, Vol. 2, pp. 55–70.
  13. Olgun, M., and Yıldız, M., 2010. Effect of organic fluids on the geotechnical behavior of a highly plastic clayey soil. Vol, 48, pp. 615-621.
  14. Yong, R.N., Warkentin, P.B., 1966. Introduction to soil behavior. Mc Millan Co., London, p. 451.
  15. Liu, Y., Gates, W.P., Bouazza, A., 2013. Acid induced degradation of the bentonite component used in geosynthetic clay Liners. Geotextiles and Geomembranes, Vol. 36, pp. 71-80.
  16. Spagnoli, G., Stanjek, H., and Sridharan, A., 2012. Influence of ethanol/water mixture on the undrained shear strength of pure clays. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 71, pp. 389-398.
    1. Hendershot W.H., Duquette M., 1986. A simple barium chloride method for determining cation exchange capacity and exchangeable cations, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol. 50, pp. 605-608.
    2. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2014. Interaction of Nano-Clays and Cu Contaminant in Geo-Environmental Projects. Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 16 (160), 75-87
    3. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2011. Geo-environmental Behaviour of Nanoclays in Interaction with Heavy Metals Contaminant, Amirkabir Journal of Civil Engineering, Vol. 42, Issue 3, pp 29-36.
    4. Moavenian, M.H., Yasrobi, SH. S., 2008. Volume change behavior of compacted clay due to organic liquids as permeant. Applied Clay Science, Vol. 39, pp. 60-71.
  1. Mitchell, J.K., Soga, K., 2005. Fundamentals of soil behaviour. 3th edition, John Wiley and Sons, p. 529.
  2. Puma, S., Dominijanni, A., Manassero, M., Zaninetta, L., 2015. The role of physical pretreatments on the hydraulic conductivity of natural sodium bentonites. Geotextiles and Geomembranes, Vol. 43, pp. 263-271.
  3. ASTM, April 1999. ASTM Standards and Other Specifications and Test Methods on the Quality Assurance of Landfill Liner Systems. ASTM, 1916 Race Street, Philadelphia, PA.


 



[1]- استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا؛ عضو هیئت علمی وابسته دانشکده عمران، دانشگاه تهران * (مسوول مکاتبات)

[2]- کارشناس ارشد مهندسی عمران-ژئوتکنیک، پردیس دانشکده­های فنی، دانشگاه تهران

3- دانشیار دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران.

 

 

2- M.Sc. in Geotechnical Engineering, University of Tehran, College of Engineering, School of Civil Engineering, Tehran, Iran

3- Associate Professor, University of Tehran, College of Engineering, School of Civil Engineering, Tehran, Iran

 

  1. Ouhadi, V.R., Goodarzi, A.R., 2007. Factors impacting the electro conductivity variations of clayey soils. Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B: Engineering, Vol. 31, pp. 109-121.
  2. Mitchell, J. K., 1960. The application of colloidal theory to the compressibility of clays. Commonwealth Science and Industry Research Organization, Melbourne, Australia, Vol. 2, pp. 92-97.
  3. Ouhadi, V.R., Amiri, M., Goodarzi, A.R., 2012. The Special Potential of Nano-Clays for Heavy Metal Contaminant Retention in Geo-Environmental Projects, Journal of Civil and Surveying Engineering, Vol: 45, Issue: 6, pp. 631-642.
  4. Sridharan, A., Rao, G.V., 1975. Mechanisms controlling the liquid limit of clays. Prof. Int. Conference on SMQFE, Istanbul,Vol. 1, pp. 65–74.
  5. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2009. Interaction of Nano-Clays and Cu Contaminant in Geo-Environmental Projects. 6th Conf. Engineering Geology, Tarbiat Modares University, Tehran.
  6. Yanful, E.K., Shikatani, K.S., Quirt, D.H., 1995. Hydraulic conductivity of natural soils permeated with acid mine drainage. Can. Geotech. J., Vol. 32, pp. 624–646.
  7. Di Maio, C., 1996. Exposure of bentonite to the salt solution: osmotic and mechanical effects. Geotechnique, Vol. 46, pp. 695–707.
  8. Wang, Y.H., Siu, W.K., 2006. Structure characteristics and mechanical properties of kaolinite soils. I. Surface charges and structural characterizations. Can. Geotech. J, Vol. 43, pp. 587–600.
  9. Xue, Q., Zhang, Q., Liu, L., 2012. Impact of high concentration solutions on hydraulic properties of geosynthetic clay liner materials. Materials, Vol. 5, pp. 2326–2341.
  10. Li, J.S., Xue, Q., Wang, P., Liu, L., 2013. Influence of leachate pollution on mechanical properties of compacted clay: a case study on behaviors and mechanisms. Eng. Geol, Vol. 167, pp. 128–133.
  11. Li, Z., Katsumi,T., Inui, T.,Takai, A., 2013. Fabric effect on hydraulic conductivity of kaolin under different chemical and biochemical conditions. Soils Found, Vol. 53, pp. 680–691.
  12. Sridharan, A., El-Shafei, A., Miura, N., 2000. A study on the dominating mechanisms and parameters influencing the physical properties of Ariake clay. International Association of Lowland Technology Journal, Vol. 2, pp. 55–70.
  13. Olgun, M., and Yıldız, M., 2010. Effect of organic fluids on the geotechnical behavior of a highly plastic clayey soil. Vol, 48, pp. 615-621.
  14. Yong, R.N., Warkentin, P.B., 1966. Introduction to soil behavior. Mc Millan Co., London, p. 451.
  15. Liu, Y., Gates, W.P., Bouazza, A., 2013. Acid induced degradation of the bentonite component used in geosynthetic clay Liners. Geotextiles and Geomembranes, Vol. 36, pp. 71-80.
  16. Spagnoli, G., Stanjek, H., and Sridharan, A., 2012. Influence of ethanol/water mixture on the undrained shear strength of pure clays. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 71, pp. 389-398.
    1. Hendershot W.H., Duquette M., 1986. A simple barium chloride method for determining cation exchange capacity and exchangeable cations, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol. 50, pp. 605-608.
    2. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2014. Interaction of Nano-Clays and Cu Contaminant in Geo-Environmental Projects. Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 16 (160), 75-87
    3. Ouhadi, V.R., Amiri, M., 2011. Geo-environmental Behaviour of Nanoclays in Interaction with Heavy Metals Contaminant, Amirkabir Journal of Civil Engineering, Vol. 42, Issue 3, pp 29-36.
    4. Moavenian, M.H., Yasrobi, SH. S., 2008. Volume change behavior of compacted clay due to organic liquids as permeant. Applied Clay Science, Vol. 39, pp. 60-71.
  1. Mitchell, J.K., Soga, K., 2005. Fundamentals of soil behaviour. 3th edition, John Wiley and Sons, p. 529.
  2. Puma, S., Dominijanni, A., Manassero, M., Zaninetta, L., 2015. The role of physical pretreatments on the hydraulic conductivity of natural sodium bentonites. Geotextiles and Geomembranes, Vol. 43, pp. 263-271.
  3. ASTM, April 1999. ASTM Standards and Other Specifications and Test Methods on the Quality Assurance of Landfill Liner Systems. ASTM, 1916 Race Street, Philadelphia, PA.