ارزیابی ریزساختاری تأثیر آلاینده آلی نفت خام بر خواص ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست-محیطی خاک مارن سازند میشان

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه هرمزگان

2 استادیار دانشگاه هرمزگان- گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، هرمزگان، ایران

3 کارشناس ارشد ژئوتکنیک- گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، هرمزگان، ایران

چکیده

اکثر صنایع و پالایشگاه‌های جنوب ایران بر روی بستر مارنی قرار دارند. خاک‌های مارنی از لحاظ ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‌محیطی در حالت خشک و مرطوب رفتار کاملاً متفاوتی دارد. حساسیت زیاد خاک‌های مارنی در حضور رطوبت و آلاینده‌های آلی می‌تواند در پروژه‌های مهندسی مشکل‌آفرین شود. از این‌رو هدف مقاله پیشرو مطالعه رفتار ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‌محیطی خاک مارن در معرض آلاینده آلی نفت خام است. بدین منظور به خاک مارن مقادیر 0، 2، 5، 10، 15، 20 و 30 درصد وزن خشک خاک نفت خام افزوده شد، سپس با انجام آزمایش‌های مختلف ژئوتکنیکی (مقاومت فشاری محصور نشده، وارفتگی، حدود اتربرگ، نفوذپذیری) و ریزساختاری (XRD و SEM) تأثیر آلاینده نفت خام بر خصوصیات ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست‌محیطی خاک مارن بررسی شده‌است. از مهم‌ترین نتایج مقاله حاضر، پایداری خاک مارن در برابر وارفتگی در حضور آلاینده آلی نفت خام است. افزایش میزان نفت خام در خاک منجر به تغییر دامنه خمیری و تغییر رفتار خاک از رس با خاصیت خمیری زیاد (CH) به سیلت با خاصیت خمیری زیاد (MH) شده‌است. پایش ریزساختاری خاک‌های مارنی تحت آزمایش پراش اشعه ایکس (XRD) نشان می‌دهد که افزایش غلظت آلاینده نفت خام باعث تغییر محسوسی در قله‌ی اصلی کانی‌های رسی نشده‌است. تصاویر (SEM) نیز بیانگر ایجاد ساختار فلوکوله با افزایش غلظت آلاینده است. از سوی دیگر حضور 30% آلاینده آلی نفت خام موجب شده، مقاومت فشاری خاک مارن با کاهش 88% از kPa 880 به kPa 104 شده‌است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Microstructural Examination of the Effects of Organic Crude Oil Pollutants on the Geotechnical Properties and Geo-environment of Marl Soil in the Mishan Formation

نویسندگان [English]

  • Mohammad Amiri 1
  • Behzad Kalantari 2
  • Fatemeh Basereh 3
1 Assistant Professor, University of Hormozgan, Faculty of Engineering, Bandar Abbas, Iran
2 University of Hormozgan, Faculty of Engineering, Bandar Abbas, Iran.
3 University of Hormozgan, Faculty of Engineering, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

The expansion of oil-dependent industries has caused a growing rate of oil extraction, resulting in an increase in oil- and its derivatives-contaminated water and soil. In this study, different amounts of crude oil with dry intensities of 0%, 2%, 5%, 15%, 20%, and 30% were added to marl soil, and the effects of crude oil pollution on the geotechnical properties and environmental geotechnical of the marl soil were examined using various geotechnical (unconfined compressive strength, Slake Durability, Atterberg limits, and permeability), chemical (pH and EC), and microstructural (XRD and SEM) experiments. The research findings revealed that marl soil demonstrated durability against Slake Durability in the presence of organic crude oil. As the concentration of the organic crude oil pollution increased to 15% and 30%, the permeability coefficient decreased by 13% and 22%, respectively. The pH value did not show a significant effect as the concentration of organic crude oil pollution increased. Furthermore, electronic conductivity (EC) reduced as the marl soil became more contaminated with oil. The liquid limit of marl soil was 53%, which increased to 70% when the crude oil pollutant reached 30%. The plastic limit also increased upward with increasing the crude oil pollutant. A 30% increase in oil pollutant caused the plastic limit to increase from 28 to 38%. As crude oil pollutants increased, the marl soil changed its behavior by classifying clay soil of high plasticity property (CH) into silt soil of high plasticity property (MH).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Organic oil pollutant
  • Marl
  • Geotechnical properties
  • Microstructure