Einfluss von Nanomaterialien auf die Stabilisierung von weichen Böden: Nanosilika und Nanoton

Zusammenfassung

Ingenieure und Planer nutzen häufig das Verfahren zur Verbesserung des Bodens durch Zugabe verschiedener Stabilisatoren, die in der Regel zur Verbesserung der Bodenqualität eingesetzt werden. Moderne Methoden wie die Zugabe von Nanopartikeln zu schwachen natürlichen Böden, um Lücken im Nanomaßstab oder zwischen 1 nm und 100 nmzu füllen und alle geotechnischen Eigenschaften zu verbessern , sind als Nanotechnologie bekannt. In dieser Untersuchung wurden Labortests durchgeführt, um zu bewerten, wie gut weicher Boden, der durch Nano-Bodenpartikel - Nanoton und Nanosilika - stabilisiert wurde, die geotechnischen Parameter beeinflusst. Das Hauptziel dieser Studie ist es, zu untersuchen, wie bescheidene Konzentrationen von Nanosilika und Nanoton (0,05%, 0,15%, 0,25% und 0,35%) die physikalischen Eigenschaften des Bodens verbessern können. Die Stabilisierung von Böden mit Nanomaterialien hat gute Ergebnisse gezeigt, alle geotechnischen Parameter, einschließlich Index und technische Eigenschaften, erhöht und die Bodenfestigkeit und die effektive Scherfestigkeit des stabilisierten weichen Bodens verbessert. Außerdem wurde der Boden mit der idealen Dosis der Nanotonwirkung versehen. Bei 1 % Nanosilika und 0,15 % Nanoton wurden Trockendichten von 1,81 kN/m2 erreicht. Nach 28 Tagen Aushärtung stieg die einaxiale Druckfestigkeit von 0,201 MPa auf 0,821 MPa bei 1 % Nanosilika und 0,15 % Nanoton, da sich der Porenraum mit Nanopartikeln füllte und sich die Druckfestigkeit des Bodens verbesserte. Die Stabilisierung ist vorteilhaft für alle Böschungen, die mit Hangstabilität, Transport, geotechnischer und ziviler Stabilität zu tun haben.

Schlüsselwörter

Nanosilica, Nanoton, einaxiale Druckfestigkeit, Standard Proctor Test

1.einleitung

In den seltensten Fällen können natürlich tonhaltige Böden die Anforderungen an die Tragfähigkeit heutiger geotechnischer Bauprojekte erfüllen. Aufgrund ihrer hohen Kompressibilität, ihres hohen Quell- und Schrumpfpotenzials, ihrer geringen Durchlässigkeit und ihrer niedrigen Scherfestigkeit gelten Weichböden als problematische Böden. Nach [2] haben weiche Böden ein unvorhersehbares Verhalten und unerwünschte technische Eigenschaften. Der Prozess, bei dem dem Boden Materialien hinzugefügt oder seine natürlichen Eigenschaften verändert werden, um seine technischen Eigenschaften wie Festigkeit, Haltbarkeit und Verformungsbeständigkeit zu verbessern, wird als Bodenstabilisierung bezeichnet. Die Bodenstabilisierungstechniken können in drei allgemeine Kategorien eingeteilt werden: mechanische, chemische und physikalische Techniken. Im Allgemeinen können die Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Baugrund durch Zugabe einer Reihe von Verstärkungs- oder Behandlungsmaterialien verändert oder verbessert werden [7], [13], [12], [19] & [20]. Diese Stoffe lassen sich in drei Kategorien einteilen: zusammengesetzte Härtemittel, ionische bodenstabilisierende Stoffe und anorganische Bindemittel. Für die chemische Bodenmodifikation werden neben anderen stabilisierenden Materialien üblicherweise anorganische Bindemittel (wie Zement, Kalk, Flugasche und deren Mischungen) verwendet [3]. Nach [18] zeigen zementierte Böden bei niedrigeren mittleren effektiven Anfangsspannungen oder höherem Zementgehalt ein spröderes Spannungs-Dehnungs-Verhalten und einen erheblichen Anstieg des Elastizitätsmoduls und der Spitzenfestigkeit. Nach [12] führt die Zugabe von Polypropylenfasern zu zementierten Böden zu einer Erhöhung des Fasergehalts, was wiederum zu einem Anstieg des Hauptspannungsverhältnisses bei Bruch sowie der Spitzen- und Restscherfestigkeit führt. In einer Reihe von Experimenten fügte [15] lehmhaltigen Böden Nanosilika hinzu und stellte fest, dass dies zu einer Verringerung des Quellungsindexes des Tons führte. Forscher, die an technischen Anwendungen interessiert sind, insbesondere im Bauwesen, interessieren sich heutzutage immer mehr für Nanomaterialien und Nanopartikel. Bei Nanomaterialien handelt es sich um eine Klasse ultrafeiner Materialien mit einer Partikelgröße von 1 bis 100 nm und einer großen spezifischen Oberfläche. Durch eine Vergrößerung der Gesamtoberfläche und ihre Fähigkeit, als wirksame Katalysatoren zu fungieren, werden Nanopartikel reaktiver als ihre ursprüngliche Größe und können Materialien mit neuen Verwendungszwecken entwickeln. Vielmehr verbessert die große Oberfläche eines Nanopartikels den Kontakt zwischen den miteinander vermischten Komponenten, wie z. B. bei Nanokompositen, was die Festigkeit der Materialien erhöht. Dadurch werden sie reaktionsfreudiger und könnten zur Verbesserung der Eigenschaften von Böden für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt werden. Eine besondere Art von Nanopartikeln, die so genannte Nanosilika, besteht aus winzigen Siliziumdioxidpartikeln. Nanosiliciumdioxid kann eine Reihe von Vorteilen haben, wenn es auf Lehmboden aufgebracht wird, von denen einige die Bodenqualität verbessern können. Wenn Ton mit Zusatzstoffen wie Flugasche, Zement, Silikastaub und Kalk stabilisiert wird, sind die Partikel mikroskopisch klein und haben nur geringe Auswirkungen auf die Eigenschaften der Poren, einschließlich Verdichtung, Scherfestigkeit, spezifisches Gewicht, Plastizitätsindex und Durchlässigkeit [4] [16]. Diese Zusätze allein erhöhen die Leistungsfähigkeit des Bodens nicht ausreichend; die Lücken werden nur teilweise gefüllt. Um Bodenporen auf der Nanoskala zu füllen und den Boden zu verdichten, wird die Nanotechnologie eingesetzt [17] [9] [1]. Dies hat insgesamt einen größeren Einfluss auf die Durchlässigkeit, das spezifische Gewicht, die Verdichtung, die Scherfestigkeit und den Plastizitätsindex des Bodens. Der Größeneffekt, der Quanteneffekt, der Oberflächeneffekt und der Grenzflächeneffekt sind die vier wichtigsten strukturellen Eigenschaften von Nanomaterialien [6].Nanomaterialien bieten zahlreiche Vorteile für die Wissenschaft, die Umwelt, die Wirtschaft und eine bessere Produktqualität. Von allen Nanomaterialien zeigte Nanoton eine überlegene Leistung in Bezug auf den Bodenindex und die technischen Eigenschaften. Es wurde nachgewiesen, dass die Zugabe von extrem kleinen Mengen von Nanoton zum Boden die Flüssigkeitsgrenze verbessert und einen Einfluss auf den Plastizitätsindex hat [21]. Seitdem Nanopartikel in großem Umfang verwendet werden, sind ihre Kosten erheblich gesunken, was ihre breite Verwendung in der geotechnischen Industrie möglich macht.

In dieser Studie soll untersucht werden, wie sich Nanopartikel auf Lehmboden auswirken. Die Untersuchungen wurden an Tonböden durchgeführt, die mit Nanosilika und Nanoton angereichert waren. Zur Ermittlung des idealen Verhältnisses wurde der Muttertonprobe zunächst Nanosilika in Schritten von 0,7 %, 1 %, 1,2 % und 1,5 % zugesetzt. Die Proben wurden dann mit 0,05%, 0,15%, 0,25% und 0,35% Nanoton kombiniert. Es wurde ein Vergleich zwischen den Eigenschaften einer nativen tonhaltigen Bodenprobe und einer chemisch stabilisierten tonhaltigen Bodenprobe durchgeführt. Diese Arbeit befasst sich mit einer experimentellen Untersuchung der Wirksamkeit des Einsatzes von Nanomaterialien (Nanoton und Nanosilika) zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und der Atterberg-Grenzparameter. Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass die Zugabe einer kleinen Menge von Nanoöl die geotechnischen Eigenschaften des weichen Bodens deutlich verbessert.

2)Materialien und Methoden

Eine Probe des einheimischen Bodens wurde aus Beel Dakatia entnommen. Es liegt innerhalb der Verwaltungsgrenzen des Khulna-Distrikts Dumuria und Phultala, wobei 50 % der Fläche regelmäßig unter 0,5 m bis 2 m Wasser liegen. Es liegt zwischen den Längengraden 89'20'e und 89'35'e und den Breitengraden 22'45'n und 23'00'. Der gesammelte Boden war klumpig. Sie waren unbehandelt und wurden zu 25 kg in einem unbenutzten Beutel gesammelt. Anschließend ließ man die Böden natürlich trocknen. Zu Beginn war die Erde feucht. Nach Abschluss der Lufttrocknung wurden die getrockneten Erdklumpen von Hand zerkleinert. Danach wurden die pulverisierten Böden nach astm c136 gesiebt. Die Korngrößenverteilung ist in Abb. 1 dargestellt. Da die luftgetrockneten Böden für die Versuche nicht ausreichten, wurden sie 24 Stunden lang in einem 105 °C heißen Ofen getrocknet. Der Zusatzstoff für diese Studie war Nanosilika und Nanoton. Nanoton und Nanosiliciumdioxid wurden dem Boden in unterschiedlichen Prozentsätzen zugesetzt, um die Probe vorzubereiten. 600 g Nanoton wurden in Kolkata (Indien) gesammelt. 1 kg Nanokieselerde wurde von Khulna Scientific Store, Khulna, abgeholt. Die für die Tests benötigte Menge wurde 24 Stunden lang bei Bodentemperatur im Ofen getrocknet. Zwei Arten von Proben wurden für den Test vorbereitet. Zunächst wurden 0,7 %, 1 %, 1,2 % und 1,5 % Nanosilika mit dem Mutterboden vermischt, um die optimale Menge an Nanosilika zu ermitteln. Dann wurden 0,05 %, 0,15 %, 0,25 % und 0,35 % Nanoton zusammen mit dem optimalen Gehalt an Nanokieselsäure dem Boden zugesetzt, um die Prüfkörper herzustellen. Für jeden Test wurden vier Proben mit Nanosilika und Nanoton hergestellt. Die chemische Zusammensetzung der verwendeten Nanokieselsäure ist in Tabelle 1 dargestellt.

Bei dieser Untersuchung wurde die tonhaltige Mutterbodenprobe aus dem entsprechenden Gebiet entnommen und die Proben für die Tests wurden im Labor vorbereitet. Alle Tests wurden im Labor durchgeführt. Das Flussdiagramm der Methodik dieser Untersuchung ist unten dargestellt:

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der verwendeten Nanosilika

Abb. 1: Korngrößenverteilung des Testbodens.

3Ergebnisse und Diskussion

3.1 Wirkung von Nano-Silica auf die Stabilisierung von weichen Böden

3.1.1Auswirkung von Nano-Silica auf die Atterberg-Grenzen des Bodens

Abbildung 2 zeigt den Zusammenhang zwischen der Flüssigkeitsgrenze des stabilisierten Bodens und dem Nano-Silica-Gehalt. Im Vergleich zur Mutterprobe weist die stabilisierte tonhaltige Probe in unserem Test einen niedrigeren Wert der Flüssigkeitsgrenze auf. Die Flüssigkeitsgrenze steigt mit zunehmendem Anteil an Nanokieselsäure an. Die Flüssigkeitsgrenze für die gesammelte tonhaltige Probe lag bei 43,25. Der Wert der Flüssigkeitsgrenze für stabilisierten Ton mit 0,7% Nanokieselsäure lag bei 44,33. Der Flüssigkeitsgrenzwert 44,64 bei 1% Nanosilika, die zur Stabilisierung des Bodens verwendet wurde. In 1,2% der Nanosilica verwendet, wenn die Flüssigkeitsgrenze war 45,43. Die Flüssigkeitsgrenze ist maximal für die stabilisierte Probe mit 1,5% Nanokieselsäure. Der Höchstwert der Flüssigkeitsgrenze liegt bei 45,86. Bei der Prüfung der Plastizitätsgrenze stieg die Plastizitätsgrenze für stabilisierten Boden mit zunehmendem Nano-Silica-Anteil. Für die Mutterbodenprobe lag die plastische Grenze bei 23,54. Bei Zugabe von 0,7 % Nanosilica stieg die plastische Grenze und der Wert betrug 25,98. Die Plastizitätsgrenze stieg mit zunehmendem Anteil an Nanosilika. Der Plastizitätsindex variiert im Test bei Zugabe verschiedener Anteile in unterschiedlichen Prozentsätzen. Der Plastizitätsindex für die Mutterprobe betrug 19,71. Der Plastizitätsindex war am niedrigsten für 1% mit Nanosilika stabilisierten Boden mit einem Wert von 18,09 für die optimale Menge. Die 1 %ige Nanosilika zeigt also das beste Ergebnis. Die Variation des Plastizitätsindexes ist in Abb. 2dargestellt. Nach (Foad Changizi, 2017) war das Ergebnis ähnlich wie bei dem Experiment. Bei der Bestimmung, wie stark sich ein Boden unter Belastung voraussichtlich setzen oder konsolidieren wird, können die Atterberg-Grenzwerte als Referenz im Feld verwendet werden. Liegt die Feldfeuchtigkeit in der Nähe der Flüssigkeitsgrenze, ist mit starken Setzungen zu rechnen. Das Gegenteil ist der Fall, wenn die Feldfeuchtigkeit nahe an oder unter der Plastizitätsgrenze liegt. In unserem Experiment sinkt der Plastizitätsindex und steigt dann an, die Flüssigkeitsgrenze steigt, und die Plastizitätsgrenze steigt. Wenn also 1 % Nanosilica zur Stabilisierung des Bodens verwendet wird, verringert sich das Tempo der Setzungen. Als chemischer Zusatzstoff ist 1 % Nanosiliciumdioxid also ein optimaler Stabilisator, der die Eigenschaften von lehmigen Bodenproben verbessert.

3.1.2Wirkung von Nano-Silica auf die Verdichtungseigenschaften des Bodens

Es wurde der Standard-Proctor-Test durchgeführt. Bei diesem Test sank der optimale Feuchtigkeitsgehalt und die maximale Trockendichte stieg für den stabilisierten Boden. Der optimale Feuchtigkeitsgehalt lag bei 18,6 % für den lehmigen Mutterboden. Danach sank der optimale Feuchtigkeitsgehalt mit zunehmendem Nano-Silika-Anteil, wobei der niedrigste Wert bei 1,5 % Nanosilika lag und 15,7 % erreichte. Die maximale Trockendichte betrug 1,75 KN/m2, 1,766 KN/m2, 1,78 KN/m2, 1,77 KN/m2 und 1,76 KN/m2 für Tonboden, 0,7 % Nanosilika, 1 % Nanosilika, 1,2 % Nanosilika bzw. 1,5 % Nanosilika stabilisierten Boden. Diese Ergebnisse stimmen mit denen von [5] [1] überein.

Abb. 2: Plastizitätsindex (unbehandelter Boden + Nano-Silika)

Abb. 3: Verdichtungseigenschaften der mit Nanosilika gemischten Bodenprobe

3.1.3Auswirkung von Nano-Silica auf die Prüfung der einaxialen Druckfestigkeit (Unconfined Compressive Strength Test)

Der einaxiale Druckversuch (UCT) wurde zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Bodenprobe verwendet. Er bestimmt die undrainierte Festigkeit und die Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften des Bodens. Das Verhältnis der 1-Tages-Festigkeit von Nanosilika ist in Abbildung 4 dargestellt. Unter allen Prozentsätzen 0,7, 1, 1,2, 1,5% des Trockengewichts des Bodens, bei dem Prozentsatz 1 von Nanosilica niedrigsten Plastizitätsindex (von 21% auf 19,5%), und erhebliche maximale Trockendichte (von 1,75 bis 1,78 KN/m2). Von allen Prozentsätzen zeigte 1% Nanosilica die besten Ergebnisse, wobei der UCT-Wert bei 1% den höchsten Wert erreichte. Aus diesem Grund wurde 1% Nanosilica als optimale Dosierung für den Boden gewählt.

Abb. 4: UCT-Test der mit Nanosilika gemischten Bodenprobe

3.2 Auswirkung von Nanoclay auf Lehmboden + 1 % Nanokieselsäure

3.2.1Auswirkung von Nanoton auf die Atterberg-Grenzen von Boden + 1 % Nanosilika

In unserem Test hat die Flüssigkeitsgrenze in der stabilisierten tonhaltigen Probe einen geringeren Wert als in der Mutterprobe. Die Flüssigkeitsgrenze stieg mit zunehmenden Anteilen von Nanosilika und Nanoton. Die Flüssigkeitsgrenze für die gesammelte tonhaltige Probe betrug 43,25. Der Wert der Flüssigkeitsgrenze für stabilisierten Ton mit 1% Nanokieselsäure + 0,05% Nanoton lag bei 41,57. Der Flüssigkeitsgrenzwert betrug 41,89 bei 1% Nanosilica + 0,15% Nanoclay, die zur Stabilisierung des Bodens verwendet wurden. Bei 1 % Nanosilica + 0,25 % Nanoton lag die Flüssigkeitsgrenze bei 45,43. Die Flüssigkeitsgrenze ist bei der stabilisierten Probe mit 1 % Nanosilika + 0,35 % Nanoton am höchsten. Der Mindestwert der Flüssigkeitsgrenze liegt bei 45,86. In unserem Test erhöht sich die plastische Grenze für stabilisierten Boden. Bei der Mutterbodenprobe lag die plastische Grenze bei 23,54. Durch die Zugabe von 1 % Nanosilica + 0,05 % erhöhte sich die Plastizitätsgrenze und der Wert lag bei 24,25. Die Plastizitätsgrenze stieg mit zunehmendem Anteil an Nanoton. Der Plastizitätsindex variiert im Test bei Zugabe verschiedener Anteile in unterschiedlichen Prozentsätzen. Die Ergebnisse stimmen mit früheren Studien überein, in denen Nanoton verwendet wurde [21]. Der Plastizitätsindex betrug 19,71 für die Mutterprobe. Der Plastizitätsindex war am niedrigsten für 1% Nanosilica + 0,15% Nanoton stabilisierten Boden mit einem Wert von 16,89 für die optimale Menge [8]. Die 0,15 % Nanoton zeigen also das beste Ergebnis. Die Variation des Plastizitätsindexes ist in Abbildung 5 dargestellt.

3.2.2Auswirkung von Nanoton auf die Verdichtungseigenschaften von Boden + 1 % Nanosilika

Die maximale Trockendichte nimmt ab, wenn der optimale Feuchtigkeitsgehalt im Test ansteigt. Für die Mutterprobe, stabilisierter Ton mit 1 % Nanosilika + 0,05 % Nanoton, 1 % Nanosilika + 0,15 % Nanoton, 1 % Nanosilika + 0,25 % Nanoton und 1 % Nanosilika + 0,35 % Nanoton betrug der optimale Feuchtigkeitsgehalt 16,3 %, 15,2 %, 14,9 % bzw. 14,7 %. Abbildung 6 zeigt die Verdichtungseigenschaften, die mit den Ergebnissen von [11] übereinstimmen.

3.2.3Auswirkung von Nano-Ton auf die Prüfung der einaxialen Druckfestigkeit von Boden + 1 % Nanosilika

Um eine ideale Kombination von Nanosilica und Nanoton zu finden, wurde der optimale Prozentsatz von Nanosilica mit verschiedenen Prozentsätzen von Nanoton gemischt, um eine ideale Kombination von Nanosilica und Nanoton zu finden, wurde der optimale Prozentsatz von Nanosilica mit verschiedenen Prozentsätzen von Nanoton gemischt. Der UCT-Test wurde nach 1, 3, 7, 14 und 28 Tagen durchgeführt. Bei der 14-tägigen Prüfung wurde eine erhebliche Verbesserung festgestellt. Dies ist auf die puzzolanische Reaktion zurückzuführen. Nachdem die optimale Nanosilika gefunden wurde, wurde Nanoton in verschiedenen Prozentsätzen (0,7 %, 1 %, 1,2 % und 1,5 %) mit der optimalen Nanosilika-Mischung zugegeben, und die maximale Festigkeit wurde bei 0,15 % Nanoton gefunden, und die Festigkeitsverbesserung betrug 67 %. Wir können die Ergebnisse von [11] bestätigen, die sehr ähnlich sind. Als Ergebnis haben wir die geeignete Menge an Nano-Siliziumdioxid und Nano-Ton für die Stabilisierung von Tonböden ermittelt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 7 dargestellt.

Abb. 5: Plastizitätsindex (Lehmboden + 1% Nanosilica + Nano-Ton)

Abb. 6: Verdichtungseigenschaften der mit Nanoton gemischten Bodenprobe

Nach 24 Stunden wurde die höchste Festigkeitsverbesserung mit 62 Prozent bei der Kombination (Nanosilica 1% + Nanoclay 0,15%) festgestellt. Unter allen Prozentsätzen des Trockengewichts des Bodens behandelte der Prozentsatz von 0,15 Nanoclay das maximale spezifische Gewicht, den reduzierten Plastizitätsindex und die signifikante maximale Trockendichte. Somit war 0,15% Nanoclay optimal.

3.3 Auswirkung von 1% Nanosilica + 0,15% Nanoton auf den Durchlässigkeitstest von weichem Boden

Der weiche Lehmboden wurde mit dem idealen Feuchtigkeitsgehalt, der maximalen Trockendichte und der optimalen Dosierung von Nanosilika und Nanoton kombiniert, um die Proben für die Durchlässigkeitseigenschaften vorzubereiten. Die Proben wurden in ihrer endgültigen Verpackung aufbewahrt, um die Verdunstung von Wasser zu verhindern. Die hergestellten Proben erfüllten die in astm d 2434 festgelegten Durchlässigkeitseigenschaften und wurden gemäß den Richtlinien bewertet. Im Einzelnen wurde der Weichlehmboden mit dem idealen Feuchtigkeitsgehalt, der maximalen Trockendichte und der Dosierung von Nanosilica und Nanoton kombiniert. Die Ergebnisse der Durchlässigkeitsparameter des mit Nanosilika und Nanoton gemischten Bodens sind in Tabelle 2 dargestellt. Dieser Test ergab, dass die Durchlässigkeitsparameter völlig anders waren als die zuvor untersuchten [14]. Die Zugabe der idealen Dosierung von Nanoton führte dazu, dass sich die Hohlräume mit Nanomaterialien auf Nanoebene füllten und als völlig undurchlässiger Boden wirkten.

Tabelle 2: Merkmale der Durchlässigkeit

Abb. 7: Festigkeitsverbesserung Variation für Verschiedene Test Tage (Lehmboden+ 1% Nanosilica + Nanoclay )

4.schlussfolgerungen

Die folgenden Schlussfolgerungen wurden aus der experimentellen Studie über die Verbesserung von Weichlehm mit Nanosilika und Nanoton, dem Index und den technischen Eigenschaften von Weichlehm gezogen:

• Niedrig komprimierbarer Lehm (CL) wird durch die Atterberg-Grenzwerte bestimmt. Der OMC und MDD des Bodens betragen 18,18% bzw. 1,62 g/cc.
• Der UCS des Lehmbodens wurde mit 0,201 Mpa bestimmt, und der Durchlässigkeitsbeiwert liegt bei 4,6 * 10-4 cm/s. Die endgültige Konsolidierungssenkung beträgt etwa 4,4 mm, und der Konsolidierungskoeffizient wurde mit 0,043 cm2 /min ermittelt. Es ist also offensichtlich, dass der Boden aus hochkomprimierbarem Ton besteht.
• Der ideale Feuchtigkeitsgehalt, die maximale Trockendichte und der prozentuale Anteil von Nanosilica, z. B. 0,7, 1, 1,2 und 1,5 % des Trockengewichts des Bodens, wurden mit dem weichen Lehmboden kombiniert.
• Bei 1 % Nanosilica im Boden stieg die maximale Trockendichte auf 1,78 kN/m2 und beeinflusste die Verteilung der Korngrößen.
• Von allen Prozentsätzen liefert die Stärke von 1 % Nanosilica die besten Ergebnisse.
• Der Prozentsatz 1 des mit Nanosilica behandelten Bodens hatte den niedrigsten Plastizitätsindex (von 21% auf 19,5%) und die signifikanteste maximale Trockendichte (von 1,75 auf 1,78 kN/m2) unter allen Prozentsätzen - 0,7, 1, 1,2 und 1,5% des Trockengewichts des Bodens. Um die ideale Menge an Nanosilica zu bestimmen, die dem Boden zugesetzt werden sollte, wurde jede Anpassung mit einem Prozentsatz von 1 % vorgenommen.
• Die Zugabe von Nanoclay wirkte sich auf die Korngrößenverteilung aus und veränderte die flüssigen und plastischen Grenzen. Die maximale Verringerung des Plastizitätsindexes trat bei 0,15 % des mit Nanoclay versetzten Bodens auf.
• Die maximale Trockendichte wirkte sich auf die Korngrößenverteilung aus und erhöhte sich bei einem Nanoclay-Anteil von 0,15 % auf maximal 1,81 kN/m2 im Boden.
• Das höchste spezifische Gewicht, der niedrigste Plastizitätsindex und eine signifikante maximale Trockendichte wurden bei einem Prozentsatz von 0,15 % des mit Nanoclay behandelten Bodens unter allen Prozentsätzen des Trockengewichts des Bodens beobachtet.Um die ideale Menge an Nanoclay zu bestimmen, die dem Boden hinzugefügt werden sollte, wurde jede Anpassung mit einem Prozentsatz von 0,15 % vorgenommen.
• Der Boden verhielt sich völlig undurchlässig, die gesamten Poren waren mit Nanomaterialien gefüllt, und die ideale Dosierung von Nanoclay wies alle Durchlässigkeitseigenschaften von Null auf.

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Dies ist eine Einreichung für das SAM-Stipendium 2024, eingereicht von Tausif Islam Chowdhury.

*Berichterstattender Autor

Tausif Islam Chowdhury* ¹, Jhumana Akter ², Musharrof Hossain ^Sunny3 & Fahim Shahariar Aditto4

¹ Hochschulstudent, Fachbereich Bauingenieurwesen und Baumanagement, Khulna University of Engineering & Technology, Bangladesch

² Assistenzprofessor, Fachbereich Bauingenieurwesen und Baumanagement, Khulna University of Engineering & Technology, Bangladesch

³ Doktorand, Fachbereich für Bauingenieurwesen und Baumanagement, Khulna University of Engineering & Technology, Bangladesch

⁴ Doktorand, Fachbereich Bauingenieurwesen und Baumanagement, Khulna University of Engineering & Technology, Bangladesch