تاثیر بنتونیت در کاهش مقاومت خاک

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: در هدایت الکتریکی و انتقال جریان به درون زمین دو عامل اساسی نقش دارند:


۱ - اندازه و شکل الکترودهایی که در منطقه استفاده می‌شود (اعم از میله‌ای یا صفحه‌ای)
۲ - مقاومت خاک منطقه که خود بستگی به عوامل زیر دارد:
- نوع خاک
- ترکیب شیمیایی نمک‌های حل شده در آب‌های درون خاک
- درصد رطوبت خاک
- دمای خاک به طوری که خاک‌های یخ زده دارای مقاومت بالایی هستند
- اندازه دانه‌ها و توزیع دانه در خاک
- تراکم خاک و فشار وارد بر آن


لازم به ذکر است که به جز موارد فوق پارامترهای دیگری نیز در مسئله قابلیت هدایت الکتریکی زمین نقش دارند مانند عمق نصب الکترود‌ها، خواص شیمیایی خاک مانند ph، تغییرات عمق لایه بندی و توزیع دانه ها.
با توجه به نتایج تحقیقات و تجربیات در سیستم‌های توزیع برق در خصوص روش‌های بهینه سازی اتصال زمین، افزودن نمک به خاک‌ها از ساده‌ترین و رایج‌ترین روش‌ها بوده و اگر چه

در کوتاه مدت مشکل مقاومت زمین را رفع می‌کند، ولی به دلیل خاصیت خورندگی بسیار بالای نمک، پس از مدت کوتاهی الکترود‌ها و اتصالات مربوطه به طور کامل از بین رفته و بایستی با صرف هزینه‌های اضافی مکرر اقدام به تعویض الکترود‌ها نمود. از طرفی بر اثر بارندگی‌های سالیانه پس از مدتی این نمک‌ها نیز شسته شده و به لایه‌های زیرین منتقل گشته و مقاومت زمین مجدداً افزایش می‌یابد. در نتیجه حداکثر کارایی با مخلوطهای نمکی بین ۵ تا ۷ سال است.


با توجه به مقاومت بالا، زمینهایی که خاک و بستر آن سنگی، سنگلاخی و سخت بوده، از لحاظ هدایت الکتریکی از نظر موارد اشاره شده در مقاومت خاک، دارای مشکلات بسیاری جهت احداث اتصال زمین می‌باشند، باعث شده تا استفاده از مواد کاهش دهنده مقاومت زمین، متداول شده و این مواد دارای تنوع زیادی باشند.. بنتونیت سدیم دارای اندازه ذرات بسیار ریز (کمتر از ۰. ۰۲ میکرون) که دارای سطح تماس بسیار بالا (۸۰۰ متر مربع به گرم) هستند بوده و قابلیت جذب آب تا ۵ برابر وزن اولیه خود افزایش حجم تا ۱۳ برابر حجم خشک اولیه را دارد. همچنین این ماده وقتی به ۶ برابر حجم اولیة خود می‌رسد بصورت لزج و غلیظ در آمده و نه تن‌ها شکل خود را نگه می‌دارد بلکه در صورت تماس با هر سطحی به آن می‌چسبد و در نتیجه می‌تواند هم مشکل تراکم خاک و هم چسبندگی و اتصال لازم را حل کند.

خاک بنتونیت زمانی که هیدراته می‌شود بصورت شیمیایی می‌تواند آب را داخل خود نگه داشته و به عنوان یک عامل خشک کننده، آب و رطوبت اطراف را با خاصیت مکشی خود جذب کند. در اثر تماس بنتونیت با نور خورشید سطح بیرونی آن خشک شده و از خروج رطوبت از قسمت‌های داخلی آن جلوگیری می‌کند. این ماده رسی نیاز به مواد افزودنی ندارد (صرفاً بنتونیت نوع سدیم اینگونه است) و فاقد خاصیت خورندگی بوده و خواص آن برای سالیان متمادی ثابت می‌ماند.
مقاومت بنتونیت سدیم در ۳۰۰ % رطوبت (وزن آب به وزن بنتونیت) حدود ۲ اهم بوده که به دلیل تشکیل الکترولیت ناشی از افزودن آب است.

 

منبع:سایت هادی حداد خوزانی