دانشگاه تبریز نشریه مهندسی عمران و محیط زیست 2008-7918 46 85 2017 02 19 The Comparison of Plastic and Permeability Behavior of Bentonite in the Presence of Organic and Heavy Metal Contaminants مقایسه نحوه تغییرات رفتار خمیری و نفوذپذیری بنتونیت در حضور آلاینده‌های آلی و فلزسنگین 25 36 5914 FA وحیدرضا اوحدی دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران و استاد گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا محمدسعید فخیم جو دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران سیدتقی امیدنائینی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران Journal Article 2017 03 11      Bentonite is a suitable material in engineering landfills due to its low permeability and contaminant sorption ability. The presence of contaminant in pore fluid and its interaction with clay particles, changes the physical and behavioral properties of clays. Organic and heavy metal contaminants are two types of environmental contaminants. Prior researches have shown that organic contaminants compress the double layer due to their low dielectric constant. A compressed double layer makes a larger permeability and lower plasticity properties. In spite of several researches that have been done about organic and heavy metal contaminant interactions with clay minerals, there is lack of study about the difference between the influences of these two contaminants upon soil behaviour. The objective of this paper is to compare the plasticity and permeability changes of bentonite upon interaction with organic (Methanol, Ethanol, Acetic Acid, Dioxane) and heavy metal (Pb and Zn) contaminants.      نفوذپذیری کم و قابلیت جذب آلاینده­های گوناگون، بنتونیت را به عنوان مصالحی مناسب در مراکز دفن مهندسی زباله مطرح کرده است. حضور آلاینده  در سیال منفذی و اندرکنش آلاینده با پولک­های رسی، خصوصیات فیزیکی و رفتاری خاک را تغییر می‌دهد. آلاینده­های آلی و فلزات سنگین دو دسته عمده از آلاینده­های زیست­محیطی در خاک به شمار می­آیند. تحقیقات گذشته نشان می‌دهند که آلاینده آلی با کاهش ثابت دی‌الکتریک و فلز سنگین با افزایش ظرفیت و غلظت الکترولیت، لایه‌ دوگانه را فشرده می‌کنند. لایه دوگانه فشرده‌تر، نفوذپذیری بیش‌تر و خاصیت خمیری کم‌تری را ایجاد می‌کند. با وجود توجه ویژه محققین و تحقیقات مختلفی که در خصوص فرایند اندرکنش آلاینده­های آلی و فلز سنگین با کانی­های رسی انجام شده است، در زمینه مقایسه تغییر خصوصیات مهندسی بنتونیت در اندرکنش با آلاینده­های فوق تحقیقات محدودی انجام گرفته است. هدف این مقاله مقایسه تغییر رفتار خمیری و نفوذپذیری بنتونیت آلوده شده با آلاینده­های آلی (متانول، اتانول، استیک اسید و دایوکسان) و فلز سنگین (روی و سرب) می­باشد. به این منظور، آزمایشات حدود اتربرگ و تحکیم بر نمونه‌های بنتونیت آلوده شده با غلظت­های مختلف آلاینده آلی انجام شد و با نتایج موجود بنتونیت آلوده شده با فلز سنگین مقایسه شد. نتایج حاصل با مدل تئوریک لایه دو گانه گوی- چپمن مقایسه شده و تأثیر پارامترهای مختلف مدل شامل ثابت دی­الکتریک، ظرفیت کاتیون، شعاع هیدراته و غلظت فلز سنگین و تأثیر آن­ها بر خصوصیات خمیری و نفوذپذیری بنتونیت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهند که افزایش غلظت در حضور آلاینده آلی سبب کاهش خصوصیات خمیری و افزایش ضریب هدایت هیدرولیکی بنتونیت می­شود. به طوری‌که افزایش غلظت آلاینده آلی از 10 درصد به 40 درصد در نسبت تخلخل 2، نفوذپذیری را برای اتانول در حدود 10 برابر، متانول 7 برابر و در حضور استیک اسید 4 برابر افزایش داده است. به طوری که ثابت دی­الکتریک، لزجت سینماتیکی و اندازه‌ مولکولی تغییر رفتار بنتونیت را در حضور سیال آلی کنترل می‌کند. نتایج تحقیق حاضر نشان می­دهند که تفاوت حد روانی بنتونیت در ثابت دی‌الکتریک یکسان به ازای سیالات آلی متفاوت با لحاظ کردن اثر تفاوت در لزجت نسبی سیال قابل توجیه بوده که عدم تطابق نتایج آزمایشگاهی با نظریه‌ لایه دوگانه، از این منظر قابل تجزیه و تحلیل است. https://ceej.tabrizu.ac.ir/article_5914_40a02e036bbbdd600d34203965cc5278.pdf