Abstract
In this work, the cyclic behavior of bentonite–sand mixtures and factors affecting it were studied by means of a ring-shear apparatus and a scanning electron microscope. It was found that bentonite content had a significant influence on the liquefaction potential of the studied soils. A small amount of bentonite in the mixtures would cause the formation of “loose” microstructures, resulting in the occurrence of rapid liquefaction under cyclic loading, while a high bentonite content would cause the formation of clay matrixes, thus raising the soil resistance to liquefaction. In addition, the effect of pore water chemistry on the cyclic behavior of a high plasticity bentonite–sand mixture was carefully examined. It was also found that the presence of ions in pore water would change the clay microfabric, making it more open and thus more vulnerable to liquefaction. Finally, the effects of loading frequency on the cyclic behavior of mixtures with different amounts of bentonite were investigated. It was found that as the bentonite content increased, the influence became more pronounced
چکیده
در این تحقیق، رفتار سیکلی مخلوط بنتونیت-ماسه و عوامل تاثیر گذار بر روی آن با استفاده از ابزارهای حلقه ای –برشی و میکروسکوپ اسکن کننده الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته است. این طور نتیجه گیری شده است که درصد بنتونیت تاثیر زیادی بر اثر روانگرایی و پتانسیل وقوع آن در خاک های مورد مطالعه داشته است. مقدار کمی بنتونیت در مخلوط موجب شکل گیری ساختارهای ریز سست شده و منجر به وقوع روانگرایی سریع تحت اثر بارهای سیکلی می شود، در حالی که مقدار زیاد بنتونیت موجب شکل گیری ترکیبات رسی و با التبع افزایش مقاومت خاک در برابر روانگرایی خواهد شد. همچنین، اثر آب منفذی بر روی رفتار سیکلی یک مخلوط ماسه-بنتونیت با خاصیت خمیری بالا نیز به دقت مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین نتیجه گیری شده است که وجود یون ها در آب منفذی موجب تغییر ساختار رس به شکل باز تر شدن و در نتیجه آسیب پذیری بیشتر در برابر روانگرایی شده است. در نهایت، اثرات فرکانس بارگذاری بر روی رفتار سیکلی مخلوط های حاوی مقادیر متفاوت بنتونیت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین این گونه دریافت شده است که با افزایش درصد بنتونیت، این اثر بیشتر به چشم می آید.