ارزیابی رفتار سنگ های گرانیتی حفره دار در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی

وجود حفرات طبیعی یا مصنوعی موجود در توده سنگ می تواند بر روی رفتار مقاومتی آن تاثیر گذار باشد. این موضوع زمانی-اهمیت می یابد که این حفرات، که عمدتا کم عمق نیز هستند، دارای کاربری های حساسی نظیر مترو و یا اهداف نظامی باشند. لذا هدف از این پژوهش ارزیابی تاثیر وجود حفره بیضوی بر رفتار سنگ تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی است. به منظور ارزیابی تاثیر حفره در برابر شرایط تنش استاتیکی دو گروه از مغزه های گرانیتی حفره دار و بدون حفره فراهم شده و توسط دستگاه سروکنترل هیدرولیکی تحت آزمون بارگذاری فشاری تک محوری قرار گرفتند. در حین آزمون علاوه بر ثبت تنش، با بکار بردن کرنش سنج، سنسور ثبت انتشار امواج صوتی و دوربین، آسیب و تغییر شکل پذیری نمونه ها ثبت گردید. برای انجام آزمون بارگذاری دینامیکی از دستگاه میله فشار هاپکینسون استفاده شد. به علاوه روند آسیب دیدگی با استفاده از دوربین با سرعت بالا با نرخ یک عکس در ۱۰ میکروثانیه، ثبت گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که وجود حفره باعث کاهش مقاومت سنگ تا ۵۰ درصد مقاومت اولیه در برابر تنش های استاتیکی می شود. بعلاوه حفره باعث افزایش کرنش و درنتیجه کاهش قابل توجه در مدول الاستیسته نیز شده است. نتایج آزمون های دینامیکی نشان می دهد که مقاومت سنگ می تواند بسته به نرخ بارگذاری تا بیش از ۳/۴ برابر مقدار اولیه افزایش یابد. همچنین تصاویر گرفته نشان می دهد که در صورت بالا بودن تنش اعمالی، گسیختگی برشی غالب بوده و در صورتی که تنش اعمالی کاهش قابل ملاحظه ای یابد، مکانیسم برشی به مکانیسم کششی تبدیل می شود.

کلیدواژه ها:

گرانیت حفره دار ، بارگذاری دینامیک ، کرنش ، انتشار موج صوتی