تخمین مقاومت فشاری تک محوری سنگ آهک میکرایتی با استفاده از آزمایش نفوذ

تعیین مقاومت فشاری تک­محوری (ucs) سنگ در بیش تر پروژه­های مهندسی ضروری است. در حفاری های عمیق برای دست یابی به منابع هیدروکربوری و یا حفاری­های اکتشافی برای تونل­های عمیق تهیۀ نمونۀ مناسب برای اندازه­گیری مستقیم ucs مشکل، هزینه­بر و گاهی غیرممکن است. بنا بر این استفاده از روش­های غیرمستقیم (نظیر استفاده از خرده­های حفاری) برای تخمین ucs متداول شده است. استفاده از نفوذ کننده ای سخت که به داخل خرده سنگ تثبیت شده در یک چسب نگه دارنده نفوذ می کند و به عنوان آزمایش نفوذ1 شناخته می­شود، یکی از این روش­ها است. در این مقاله تعداد 8 نمونه سنگ آهک میکرایتی تهیه و پس از تعیین ucs آن ها در آزمایشگاه، نمونه­ها خرد و آزمایش نفوذ با نفوذ کننده­هایی به قطرهای 6/0، 8/0 و 1 میلی متر روی 720 خرده ذره با اندازه­های 2، 3 و 4 میلی متر انجام شده و نیروی انتقال بحرانی (ctf) که معرف مقاومت نهایی خرده ذره در مقابل ورود نفوذکننده به داخل آن است، تعیین شده است. روابط تجربی بین ucs و ctf برای نمونه­ها و نفوذکننده های با قطرهای مختلف با r2 ≥ 0.78 پیشنهاد شده است. با استفاده از رگرسیون چند متغیره، رابطه­ای کلی بین ucs، ctf، اندازۀ ذرات (d) و قطر نفوذکننده (i) با r = 0.85 ارائه شده است. صحت روابط تجربی پیشنهادی با انجام 135 آزمایش نفوذ روی 3 نمونه سنگ آهک میکرایتی و مقایسه ucs اندازه­گیری شده در آزمایشگاه با ucs تخمین زده شده ارزیابی شده که شباهت 88% آن ها نشان دهندۀ رواداری روابط تجربی پیشنهادی در تحقیق حاضر است.