شکست مصالح دان های در شرایط محصور

چکیده
 شکست و خردشدگی مصالح دانه ای تحت تأثیر تنش های بسیار زیاد، یکی از مسائل مهم درمهندسی عمران است زیرا با وقوع شکست برخی از پارامترهای محیط خاکی و سنگریزه ای تحت تأثیر قرار گرفته و تغییر می یابند. شکست مصالح در زیر سازه هایی نظیر سدهای خاکی و سنگریزه ای و فونداسیون سازه های بلندمرتبه که لایه های زیرین خاک، تحت تأثیر فشار ناشی از وزن سازه های فوقانی قرار دارند، رخ می دهد و موجب تغییر خصوصیات مصالح می شود. پدیده ی شکست بر روی مصالح تشکیل دهنده ی بالاست را هآهن و خاکریزهای جاده ها نیز ممکن است بر اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی وارده، رخ دهد. از جمله عواملی که میزان شکست مصالح را تحت تأثیر قرار می دهند عبارت اند از: اندازه، جنس و شکل دانه ، شرایط تنش موثر و حضور یا عدم حضور آب. در این تحقیق به بررسی تأثیر شکل و جنس دانه ها در میزان شکست و خردشدگی مصالح دانه ای، تحت تأثیر بار محوری فشاری در شرایط محصور پرداخته شده است. بدین منظور دانه هایی به شکل بلوک و استوانه ، با استفاده از بتن پودری واکنش پذیر که دارای مقاومت بالایی است و می تواند خصوصیات فیزیکی و مکانیکی همانند دانه های سنگی را داشته باشد و همچنین گچ که دارای مقاومت پایینی است و می تواند تغییر در محتوای جنس مصالح را حاصل کند، ساخته شده اند. روش انجام آزمایش ها بدین صورت است که مصالح ساخته شده در دو حالت با آرایش منظم و نامنظم درون یک محفظه ی استوانه ای شکل تا ارتفاع مشخصی ریخته می شوند و تحت بارگذاری تک محوری قرار می گیرند و نحوه ی شکست، میزان فاکتور شکست لیو و میزان جذب انرژی مصالح تحت تأثیر بار محوری فشاری بررسی شده است. نتایج گویای این مطلب است که در حالت آرایش منظم، میزان شکست و تغییرمکان دانه های استوانه ای بیشتر از دانههای بلوکی، اما در حالت آرایش نامنظم میزان شکست دانههای بلوکی به دلیل ایجاد تمرکز تنش، بیشتر از دان ههای استوانه ای است. به طور کلی میزان جذب انرژی مصالح استوان های بیشتر از مصالح بلوکی است.

نویسندگان :

وحید محمدنژاد  ، مهرداد امامی تبریزی ، حسن افشین

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)