مطالعه آزمایشگاهی ترک خوردگی سنگ شکننده بر اثر گذشت زمان
Abstract
شناخت رفتار خزشی سنگهای شکننده، در محاسبات مربوط به طراحی سازه های سنگی که در طولانی مدت تحت تنش ثابت قرار دارند، از اهمیت زیادی برخوردار است. علی رغم مطالعات متعددی که در زمینه مطالعه رفتار خزشی سنگها ارائه شده است، رفتار خزشی سنگهای شکننده نسبت به سنگهای نرم کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، مطالعه رفتار خزشی سنگهای شکننده میباشد. همچنین در این تحقیق، تأثیر وجود ترک بر رفتار خزشی این سنگ ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا با انجام آزمون های ژئومکانیکی و مکانیک شکست، مقاومت شکست نمونه-های بدون ترک و ترکدار تعیین شد. مقدار بار اعمالی به نمونه، درصدی از مقاومت شکست نمونه ها بوده است. در این تحقیق، بارگذاری خزشی از نوع کشش غیر مستقیم (نمونه دیسکی)، در سه ضریب شدت بارگذاری 0/65، 0/75و 0/85 بر روی دو نوع سنگ با ضریب شکنندگی مختلف (ماسه سنگ قرمز قم و ماربل دهبید) انجام شده است. همچنین برای بررسی تأثیر ترک بر رفتار خزشی سنگ ها، از نمونه های دیسکی دارای ترک لبه ای (secbd) استفاده شده است. همزمان با انجام آزمون خزش، از سیستم ثبت انتشار آوایی نیز استفاده شده است تا روند ایجاد و گسترش ریزترک ها در نمونه های سنگی در حین بارگذاری خزشی مورد بررسی قرار گیرد. با انجام آزمون های خزشی، رابطه ای برای پیش بینی رفتار خزشی سنگ ها، در مرحله اول و دوم خزش ارائه شده است که با رابطه توانی hansen مطابقت بسیار خوبی دارد. همچنین در ادامه رابطه ای برای پیش بینی زمان شروع مرحله سوم خزش ارائه شده است. نتایج آزمایش-های انجام شده نشان می دهد که درصد کاهش زمان و کرنش شکست به واسطه وجود ترک در نمونه سنگ ماربل بیشتر از ماسه سنگ می باشد. این مسئله برای همه ضرایب شدت بارگذاری بررسی شده صادق می باشد.