بررسي تاثير دوره تر و خشك بر مقاومت و ميزان نفوذپذيري سازند زيرين محدوده انارك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش به بررسي تأثير دوره‌هاي تر و خشك بر مقاومت و ميزان نفوذ پذيري سازند قرمز زيرين( ماسه سنگ سيلتي) مي‌پردازيم. با توجه به اهميت اين دو نوع سنگ در كاربردهاي ساختماني و مهندسي ژئوتكنيك، مطالعه‌ي رفتار آن‌ها در شرايط متغير رطوبتي، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. نمونه‌ها با قطر 62 ميلي‌متر و ارتفاع 120 ميلي‌متر از منطقه مورد مطالعه برداشت شده و در شرايط شاهد (دوره صفر) و پس از دو و چهار دوره تر–خشك مورد آزمايش قرار گرفتند. آزمايش‌هاي انجام‌شده شامل مقاومت فشاري تك‌محوره (UCS)، مدول يانگ، مقاومت كششي غيرمستقيم (برزيلي)، مقاومت فشاري سه‌محوره، دوام و آزمون نفوذپذيري بوده است. نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه مقاومت فشاري تك‌محوره از حدود 43 مگاپاسكال در نمونه شاهد به 24/15 مگاپاسكال در دوره دوم و 47/7 مگاپاسكال در دوره چهارم كاهش يافت. مدول يانگ نيز از حدود 4500 مگاپاسكال به 5/1393 و 825 مگاپاسكال در دوره هاي دوم و چهارم كاهش يافتند. مقاومت كششي برزيلي از 99/0 مگاپاسكال در نمونه شاهد به 42/0 و 24/0 مگاپاسكال كاهش يافت. در آزمون مقاومت فشاري سه محوره نيز از 95/53،61/70،70/77 در نمونه شاهد به 76/39، 73/45، 71/48 در دوره دوم به 32/43،34/38،40/48 مگاپاسكال در دوره چهارم افت كردند. همچنين ضريب نفوذپذيري ازm/s 5-10×82/7 در نمونه شاهد به m/s 4-10×30/1 در دوره چهارم افزايش يافت. اين روندها بيانگر تضعيف پيوسته خواص مكانيكي و افزايش قابل‌توجه تراوايي سنگ در اثر تكرار دوره‌هاي تر–خشك هستند. افزون بر اين، آزمون دوام نيز كاهش جرم نمونه‌ها از 2/476 گرم دردوره اول به 6/449 گرم در دوره دوم (معادل كاهش حدود 6/5 درصدي) را نشان داد كه تأييدكننده‌ي ضعف پيوستگي دانه‌ها تحت اثر تكرار تر–خشك است. علاوه بر آزمايش‌هاي مكانيكي و هيدروليكي، مدل‌سازي عددي با استفاده از نرم‌افزار Phase2 به‌منظور بررسي تغييرات ضريب كاهش مقاومت (SRF) در زون‌هاي مختلف نمونه انجام شد. نتايج حاكي از آن است كه در نمونه شاهد (دوره صفر) ضريب كاهش مقاوت به‌ترتيب 13/2، 35/1 و 49/2 به‌دست آمدند كه بيانگر پايداري بالاي نمونه در شرايط اوليه است. با اعمال دوره‌هاي تر–خشك، روندي كاهشي در پايداري مشاهده شد؛ به‌گونه‌اي كه در دوره دوم مقادير SRF به 82/1، 11/1 و 89/1 و در دوره چهارم به 71/1، 06/1 و 14/1 رسيدند. اين تغييرات نشان مي‌دهند كه هرچند در برخي زون‌ها به‌صورت موضعي افزايش مقادير ثبت شده است، اما روند كلي بيانگر تضعيف تدريجي و تمركز تنش در بخش‌هاي خاص نمونه مي‌باشد.

235706

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان