بررسی تاثیر نانو ذرات اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم بر شاخص‌های پایداری ساختمان خاک

چکیده مبسوط سابقه و هدف: پایداری ساختمان یکی از مهمترین ویژگی‌های فیزیکی خاک است که بر جنبه‌های دیگر خاک مثل فرسایش و نفوذ آب در خاک تاثیر می‌گذارد. یکی از روشهای بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک، استفاده از اصلاح کننده‌ها می‌باشد. مواد نانو یکی از جدیدترین مواد اصلاحی است که می‌تواند نقش مهمی بر ویژگی‌های خاک داشته باشد و نتایج پژوهشگران نشان دهنده‌ی تاثیر مواد نانو بر ویژگی‌های مکانیکی (حد خمیرایی و روانی) است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر ذرات نانو اکسید سیلیسیم و نانو اکسید آلومینیم بر برخی از شاخص‌های پایداری ساختمان خاک بود. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثر نانواکسید آلومینیوم و سیلیسیم بر شاخص‌های پایداری ساختمان، یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری، هوا خشک و از الک 4 میلی‌متری عبور داده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غظت‌های 002/0، 005/0 ، 01/0 و 02/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در گلدان‌هایی به وزن 5 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپس شاخص‌های میانگین وزنی قطر خاکدانه به روش الک تر(MWDwet) و خشک (MWDdry)، درصد پایداری خاکدانه‌ها (AS) و درصد تخریب خاکدانه‌ها (PAD) اندازه‌گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین‌ها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزارSPSS16 انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزودن مواد اصلاحی تاثیر معنی‌داری برپارامترهای پایداری ساختمان خاک داشتنند و باعث افزایش معنی‌دار MWDwet، MWDdry و AS و کاهش PAD شدند. بیشترین مقدار MWDwet ‌و MWDdry مربوط به تیمار نانو اکسید آلومینیوم با غلظت 02/0 درصد بود و در هر دو ماده اصلاحی میانگین وزنی قطر خاکدانه در هر دو حالت خشک و تر با زیاد شدن غلظت افزایش پیدا کرد. کمترین میزان تخریب خاکدانه‌ها (PAD) مربوط نانواکسید سیلیسیم با غلظت 01/0 درصد بود و تفاوت معنی‌‌داری بین غلظت‌های مختلف نانو اکسید سیلیسیم از نظر تخریب وجود نداشت. نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو ماده اصلاحی نانو اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر بهبود پایداری ساختمان خاک می‌باشد و نانو اکسید سیلیسیم تاثیر بهتری نسبت به نانو اکسید آلومینیوم از نظر کاهش درصد تخریب خاکدانه‌ها داشت. کلمات کلیدی: نانو اکسید الومینیم ، نانواکسیدسیلیسیم ، پایداری خاکدانه، اصلاح کننده خاک