امیررضا کاوندی، دانشآموخته مهندسی معدن دانشگاه زنجان، در گفتوگو با ایسنا درباره پایاننامه خود با عنوان «بررسی تأثیر کاتیونها بر فشار تورمی مارنهای رسی سد مرآش زنجان»، اظهار کرد: تورم سنگهای رسی یکی از چالشهای مهم در پروژههای عمرانی، بهویژه در سدسازی، تونلسازی و حفاریهای زیرزمینی، به شمار میرود. این پدیده رفتاری وابسته به زمان دارد و در صورت کنترلنشدن میتواند در بلندمدت موجب کاهش پایداری سازهها و افزایش هزینههای نگهداری و تعمیرات شود.
وی افزود: مارنهای رسی به دلیل برخورداری از مقادیر قابل توجهی کانیهای رسی، در تماس با آب مستعد افزایش حجم و ایجاد فشار تورمی هستند. این رفتار میتواند در شرایط خاص، پیامدهایی برای پایداری بدنه سد، تونلها و سایر سازههای مهندسی درگیر با این نوع سنگها به همراه داشته باشد. از این رو، شناسایی روشهای مؤثر برای کاهش و کنترل تورم، از اهمیت ویژهای در طراحی و اجرای پروژههای عمرانی برخوردار است.
این پژوهشگر حوزه مکانیک سنگ درباره روش انجام این تحقیق، توضیح داد: در این مطالعه، آزمایش فشار تورم بر روی نمونههای مارن رسی سد مرآش و همچنین آزمایش کرنش تورم بر روی نمونههای فشرده شده انجام شد. بهمنظور بررسی تأثیر نوع و غلظت کاتیونها بر رفتار تورمی، از محلولهای سدیمکلرید (NaCl) و کلسیمکلرید (CaCl₂) با غلظتهای یک، دو و سه مولار استفاده شد و نتایج حاصل با نمونههای آزمایش شده در آب مقطر مقایسه شد.
کاوندی با بیان اینکه هر دو محلول نمکی موجب کاهش فشار تورمی شدند، گفت: نتایج آزمایشها نشان داد استفاده از محلول سدیمکلرید با غلظتهای یک، دو و سه مولار، فشار تورم مارنهای رسی را بهترتیب حدود ۱۹.۶۵، ۳۳.۵۵ و ۶۱.۸۹ درصد نسبت به آب مقطر کاهش داده است.
او ادامه داد: کلسیمکلرید عملکرد مؤثرتری در کاهش فشار تورمی نشان داد. بهطوریکه در غلظتهای یک، دو و سه مولار، میزان کاهش فشار تورم بهترتیب حدود ۲۶.۰۷، ۵۸.۲۹ و ۸۳.۵۵ درصد نسبت به آب مقطر به دست آمد. بر اساس نتایج این پژوهش، بیشترین کاهش فشار تورمی مربوط به محلول سه مولار کلسیمکلرید بود.
دانشآموخته مهندسی معدن دانشگاه زنجان درباره نتایج آزمایش کرنش تورم نیز اظهار کرد: استفاده از محلول سدیمکلرید در غلظتهای یک، دو و سه مولار، بهترتیب موجب کاهش حدود ۵، ۱۲.۵ و ۲۲.۵ درصدی کرنش تورم نسبت به آب مقطر شد. این در حالی است که استفاده از کلسیمکلرید در غلظتهای مشابه، کاهش ۱۸.۷۵، ۲۵ و ۳۰ درصدی کرنش تورم را به همراه داشت.
او افزود: مقایسه نتایج نشان میدهد افزایش غلظت محلولهای نمکی، بهطور کلی با کاهش فشار تورم و کرنش تورم مارنهای رسی همراه است. همچنین در غلظتهای یکسان، نمونههای تیمار شده با کلسیمکلرید در مقایسه با نمونههای تیمار شده با سدیمکلرید، رفتار تورمی کمتری از خود نشان دادند.
کاوندی درباره اهمیت و کاربردهای این یافتهها گفت: نتایج این پژوهش میتواند بهعنوان مبنایی برای بررسی و توسعه روشهای کنترل تورم در پروژههای مهندسی سنگ مورد استفاده قرار گیرد. استفاده هدفمند از محلولهای نمکی، بهویژه کلسیمکلرید، میتواند در شرایط مناسب به کاهش رفتار تورمی سنگهای رسی و در نتیجه کنترل مشکلات مرتبط با تورم در پروژههای سدسازی، تونلسازی و حفاری کمک کند.
وی خاطرنشان کرد: بهرهگیری از این رویکرد، در صورت بررسی و تأیید در مقیاسهای میدانی و با در نظر گرفتن شرایط هیدروژئولوژیکی و ژئوتکنیکی هر پروژه، میتواند به بهبود ارزیابی پایداری بلندمدت سازهها و کاهش ریسک خسارتهای ناشی از رفتار تورمی سنگهای رسی کمک کند.
انتهای پیام
