زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارزیابی تاثیر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بر سایش‌پذیری سنگ گرانیت و تراورتن با استفاده از دستگاه چرخ پهن، دیسک گردان و سرشار (مطالعه موردی:گرانیت نطنز و تراورتن محلات)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
10.22034/jeg.2026.137289.0
چکیده
سنگ‌های ساختمانی به دلیل کاربرد گسترده در پروژه‌های عمرانی، نیازمند ارزیابی دقیق دوام و عملکرد مهندسی هستند. مقاومت سنگ در برابر سایش و سایندگی سنگ نسبت به ابزار، دو رفتار مهندسی متفاوت بوده که هر یک در مراحل بهره‌برداری و فرآوری سنگ اهمیت دارند. در این پژوهش، تأثیر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بر رفتار سایشی گرانیت نطنز و تراورتن محلات با استفاده از آزمایش‌های چرخ پهن، دیسک گردان و شاخص سایندگی سرشار (CAI) بررسی شد. بدین منظور، ویژگی‌های فیزیکی شامل تخلخل، جذب آب و چگالی و ویژگی‌های مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک‌محوری، مقاومت کششی و مقاومت خمشی اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که گرانیت نطنز دارای میانگین تخلخل 80/0 درصد، جذب آب 31/0 درصد و چگالی خشک 36/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، در حالی که تراورتن محلات مقادیر 80/5 درصد، 40/2 درصد و 42/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب را نشان داد. همچنین، مقاومت فشاری، کششی و خمشی گرانیت به‌ترتیب 85/89، 79/7 و 46/18 مگاپاسکال به دست آمد که بالاتر از مقادیر اندازه‌گیری‌شده برای تراورتن بود. نتایج آزمایش چرخ پهن نشان داد که نرخ افزایش کاهش حجم با افزایش تعداد دور برای گرانیت نطنز حدود 781/0 میلی‌مترمکعب بر دور و برای تراورتن محلات حدود 047/3 میلی‌مترمکعب بر دور بوده است؛ بنابراین نرخ توسعه سایش در تراورتن حدود 9/3 برابر گرانیت محاسبه شد. مقدار ضریب تعیین رگرسیون خطی نیز برای گرانیت و تراورتن به‌ترتیب 940/0 و 965/0 به دست آمد. از سوی دیگر، شاخص سایندگی سرشار (CAI) برای گرانیت 82/2 و برای تراورتن 80/0 تعیین شد که نشان‌دهنده تفاوت در قابلیت ایجاد سایش بر ابزار برشی است. نتایج نشان می‌دهد که ویژگی‌هایی مانند تخلخل، چگالی، مقاومت مکانیکی و ساختار داخلی سنگ‌ها در کنترل رفتار سایشی نقش دارند؛ با این حال، به دلیل بررسی تنها دو نوع سنگ، این روابط باید محدود به نمونه‌های مطالعه‌شده تفسیر شوند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 20 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 22 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 22 مهر 1405
  • تاریخ پذیرش 20 آبان 1405
  • تاریخ انتشار 20 آبان 1405