وحیدرضا اوحدی

فعالیت های صنعتی، اغلب فلزات سنگین را وارد محیط می کند که در اکثر موارد برای اکوسیستم و سلامتی انسان مضر هستند. در میان فلزات سنگین، فلزاتی مانند سرب (Pb) و روی (Zn) به صورت ویژه مورد توجه هستند، دلیل آن نیز سمیت و گستردگی وجود این فلزات در طبیعت است. ورود این آلاینده ها به خاک، از نظر ژئوتکنیک زیست محیطی مشکل ساز بوده و نیاز به ارائه روش های مناسب و بهینه برای دفن مهندسی و مدیریت صحیح پسماند را ایجاب کرده است. تکنولوژی تثبیت و جامدسازی مبتنی بر پایه سیمان گزینه جذاب برای مدیریت آلاینده های فلز سنگین و همچنین ممانعت از انتقال و تسهیل در دفن نهایی آلودگی بوده و باعث کاهش انتشار آلاینده ها به محیط زیست می شود. در میان مواد تثبیت کننده، سیمان پرتلند معمولی به علت در دسترس بودن، قیمت مناسب و سازگاری با بسیاری از آلاینده ها، پرمصرف ترین و رایج ترین ماده چسباننده مورد استفاده در این روش است. فرآیند تثبیت و جامدسازی با استفاده از کانی های رسی به خصوص مونت موریلونیت می تواند به طور مؤثری برای مقابله با انتقال فلزات سنگین به کار گرفته شود. در مجموع هدف اصلی این تحقیق ارزیابی مکانیسم تاثیر سیمان در جامدسازی بنتونیت آلوده بر پتانسیل تورم در کوتاه مدت و درازمدت است. مطالعات پژوهش حاضر در سه بخش ژئوتکنیکی، زیست محیطی و ریزساختاری انجام شده است. در بخش اول آزمایش های پتانسیل تورم و حدود اتربرگ در نمونه های تثبیت/ جامدسازی شده با سیمان انجام شده است. نتایج آزمایش حدود اتربرگ نشان می دهد، شیب نمودار نمونه های آلوده به سرب و روی جامدسازی شده با 20 درصد سیمان به سمت افق میل می کند که نشان دهنده مستقل بودن حد روانی از غلظت آلاینده است و در غلظت های کم تر از cmol/kg-soil 50، سیمان نقش بسزایی در کاهش حد روانی دارد. همچنین، با افزایش دوره مراقبت، مقادیر حد خمیری در کلیه نمونه ها مستقل از غلظت آلاینده و مقدار سیمان است. در نمونه های تک جزئی سرب، روی و دوجزئی سرب- روی با افزایش مقدار سیمان از صفر تا 20% تورم مشاهده شده است که احتمال تشکیل کریستال های فلزی جدید وجود دارد و نیروی داخلی این کریستال ها باعث افزایش حجم نمونه شده است. در بخش دوم تاثیر رفتار کاتیون های تک جزئی و دو جزئی بر رفتار تورمی در نمونه های تثبیت/ جامدسازی شده با سیمان مطالعه شده است. در آزمایش pH مقادیر سیمان شرایط قلیایی