مطالعه ی آزمایشگاهی تاثیر طول ترک های متقاطع بر مقاومت کششی مواد شبه سنگ با استفاده از آزمایش برزیلی

رفتار یک توده ی سنگ تنها از طریق ویژگی های ماتریس سنگ تعیین نمی شود بلکه به شدت تحت تاثیر ناپیوستگی ها (ترک، درزه، شکاف، حفره، گسل و...) می باشد. در بسیاری از کاربردهای عملی زمین شناسی در مهندسی سنگ مانند فرآیند برش، استخراج و انفجار سنگ و تحلیل پایداری شیب های سنگی بررسی مسیر شکست اقدامی مهم در جهت بهینه سازی اندازه قطعات سنگی یا کنترل پایداری سازه های سنگی ترک دار به شمار می رود . شکست در اغلب سازه های سنگی ترک دار به واسطه بارگذاری های پیچیده و معمولا تحت ترکیبی از تغییر شکل های کششی-برشی اتفاق می افتد. در مطالعات پیشین ترک های متقاطع کمتر مورد توجه قرار گرفته اند از این رو بررسی تاثیر ترک های متقاطع بر پارامترهای مقاومتی سنگ امری جدید به نظر می رسد. در این مطالعه دیسک های برزیلی از جنس گچ دندان پزشکی و دارای ترک های باز از پیش موجود V شکل با طول های مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند. بارگذاری از طریق جک بتن شکن با ظرفیت 200 تن انجام شد. برای اطمینان از نتایج حاصل، از هر هندسه 3 نمونه ی کاملا مشابه مورد آزمایش قرار داده شد و تاثیر هندسهی ترک بر مسیر رشد ترک، مد گسیختگی و نیروی گسیختگی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید با افزایش طول ترک، نیروی گسیختگی کاهش یافته ودر اثر پیوند ترک های بالی کششی که از نوک پیش ترک ها شروع می شوند می شوندگسیختگی رخ می دهد.؛ همچنین مشاهده گردید با افزایش زاویه بین پیش ترک ها نیروی لازم برای گسیختگی افزایش می یابد که با مقایسه ی نتایج حاصل از این تحقیق با تحقیقات پیشین صحت این مطالعه به اثبات می رسد.

Keywords:

آزمایش برزیلی , رشد ترک , ترک متقاطع , مصالح شبه سنگ , ترک از پیش موجود