بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر ریز ترک ها بر رفتار مکانیکی نمونه های سنگی

درزه ها و ترک ها جزء لاینفک سازه های سنگی بوده که بر اساس نوع کاربری سازه تحت تاثیر مجموعه ای از بارهای استاتیک و دینامیک قرار می گیرند. یکی از مهمترین عامل گسیختگی سازه های سنگی گسترش همین درزه ها و ترک های موجود در سنگ می باشد. ریز ترک ها در سنگ معمولا به دو شکل طبیعی و القایی مشاهده می شود. در این تحقیق، تاثیر ریز ترک های القایی بر رفتار مکانیکی نمونه های سنگی بررسی شده است. برای این کار از حرارت برای القای ریزترک در داخل نمونه استفاده شده است سپس آزمون های آزمایشگاهی شامل اولتراسونیک، مقاومت فشارشی تک محوره و برزیلی در آزمایشگاه انجام گرفته و الگوی شکست نمونه ها در آزمون مقاومت فشاری تک محوره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون های آزمایشگاهی نشان می-دهد که الگوی شکست نمونه های گرانیتی با افزایش ریز ترک ها از حالت "جدایش محوری" به حالت "شکست برشی" تبدیل می-شود . به عبارت دیگر افزایش تعداد ریز ترک ها در نمونه های گرانیتی باعث تغییر الگوی شکست نهایی نمونه ها از حالت شکست شکننده به شکست شکل پذیر می شود. همچنین با استفاده از نرم افزار RFPA، ناهمگنی ناشی از ریزترک ها به صورت عددی مدلسازی شده و تاثیر آن بر الگوی شکست نمونه ها مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده از مدلسازی عددی مشخص گردید که علت تغییر در الگوی شکست نمونه های سنگی با افزایش ریز ترک های القایی، کاهش ترک های کششی و افزایش ترک های برشی در نمونه ها می باشد.

کلیدواژه ها:

failure mode ، micro-crack ، mechanical behavior ، Granite ، الگوی شکست ، ریزترک ها ، رفتار مکانیکی ، گرانیت