تأثیر نوع مواد پرکننده بر مقاومت ناپیوستگی های مصنوعی دارای جهت یافتگی مختلف تحت تنش های سه محوری

Abstract

ناپیوستگی‌ها به دو صورت پر شده و پر نشده وجود دارند. ناپیوستگی‌های پر شده بخش عظیمی از ناپیوستگی‌ها را شامل می‌شوند. مواد پرکننده دهانه ناپیوستگی‌ها دارای ترکیبات مختلف و در نتیجه مقاومت های مختلفی هستند. طی تحقیقاتی که به عمل آمده، ترکیب گچ با سایر مواد پرکننده همچون ماسه و خاک رس می تواند ماده مدل مناسبی به عنوان مواد پرکننده دهانه ناپیوستگی‌ها باشد. با استفاده از ترکیب گچ، ماسه، خاک رس و آب به نسبت های وزنی مختلف، سه نوع ماده مدل پر کننده دارای مقاومت فشاری یک محوری (σc) به ترتیب 616/0، 203/2 و 920/3 مگاپاسکال آماده سازی شد. تأثیر سه نوع ماده پرکننده در مقاومت محوری (σ1) نمونه های دارای ناپیوستگی با جهت یافتگی به ترتیب 0، 30، 45، 60 و 90 درجه تحت فشارهای جانبی (σ3) از 0 تا 20 مگاپاسکال طی انجام تعداد 180 آزمایش مقاومت فشاری سه محوری مورد بررسی قرار گرفت. در نمونه هایی که جهت یافتگی ناپیوستگی های آنها دارای زاویه 0 و 90 درجه، شکست در قطعات سنگ سالم اتفاق افتاد اما مقاومت محوری کمتر از مقاومت محوری سنگ سالم حاصل شد و ماده پرکننده دارای مقاومت کمتر خرد شدگی بیشتری نشان داد. مقاومت محوری به ترتیب برای زوایای 30، 45 و 60 درجه کاهش یافت و شکست در صفحه ناپیوستگی ها اتفاق افتاد، طوری که برای ماده پرکننده دارای مقاومت کمتر شکست در ماده پرکننده و برای ماده پرکننده دارای مقاومت بیشتر شکست در صفحه تماس دیواره ناپیوستگی با ماده پرکننده اتفاق افتاد. کاهش مقاومت محوری به عنوان تابعی از جهت یافتگی ناپیوستگی‌ها برای زوایای بین 30 تا 90 درجه با افزایش فشار جانبی ناچیز نشان داد. نوع مواد پرکننده در فشارهای جانبی کم در مقاومت محوری تأثیر بارزی نشان نداد اما مقاومت محوری (σ1) با افزایش مقاومت یک محوری (σc)، زاویه اصطکاک و درصد ماسه مواد پرکننده دهانه ناپیوستگی ها در فشارهای جانبی بالا افزایش یافت. در کلیه حالات نتایج تجربی مقاومت محوری عموماً کمتر از مقاومت محوری در تئوری جیگر نشان داد.

Keywords

• مواد پرکننده
• ناپیوستگی
• سنگ
• مقاومت
• تنش
• سه محوری