تحلیل رفتار مصالح تردشکن تحت بارگذاری فشاری و کششی و مقایسه مدهای خرابی

اکثر سنگ ها و بتن ها از نوع مصالح ترد شکن بوده که طی بار فشاری یا کششی گسیخته می شوند. در مصالح تردشکن به دلیل اختلاف زیاد بینمقاومت فشاری و کششی، در کشش بسیار ضعیف تر عمل کرده و علت برخی گسیختگی ها و ریزش در معادن، تونل ها و سایر سازه های مهندسی،ایجاد تنش های کششی در آنها است. در این مقاله با انجام آزمایش های مقاومت کششی غیرمستقیم و فشاری تک محوری در پنج نوع مصالح تردشکن شامل سنگ و بتن با استفاده از دستگاه Servo-Control و ترسیم نمودارهای نیرو-تغییرشکل و تنش-کرنش و تحلیل نتایج، عوامل مؤثر برنتایج و مدهای خرابی بحث و بررسی شده است. در ادامه مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS در هر دو آزمایشانجام شد. طبق نتایج آزمایشگاهی، آزمایش فشاری نسبت به آزمایش کشش حدود 8 تا 10 برابر مقاومت بیشتری نشان داد. در پایان نتایج و مدهایخرابی در مطالعات آزمایشگاهی و عددی در هر پنج نوع مصالح مقایسه و اعتبار سنجی شده است و یک تحلیل جامع از نتایج به دست آمده است.یک رابطه نیز به روش رگرسیون خطی بین مقاومت فشاری تک محوری و کشش برزیلی بدست آمد که امکان تخمین کشش بزیلی را با انجامآزماش فشاری تک محوری در بتن می دهد.

کلیدواژه ها:

مقاومت کششی ، مقاومت فشاری ، مصالح ترد شکن ، مدلسازی عددی