بررسی آزمایشگاهی اثر تعداد سیکل های گرم شدن- سردشدن سنگ بر روی چقرمگی شکست حالت I

در سنگ‌ها ترک‌های ریزی وجود دارد، هنگامی که سنگ‌ها تحت بارگذاری قرار می‌گیرند تنشها در نوک ترک‌ها متمرکز شده و باعث گسیخته شدن سنگ قبل از رسیدن به مقاومت نهایی آن می‌شود. به مقدار بحرانی ضریب شدت تنش در نوک ترک، چقرمگی شکست گفته می‌شود. مقاومت کششی سنگ‌ها ضعیف است به همین دلیل، حالت I )حالت کششی( بحرانی‌ترین حالت بارگذاری است. در برخی مواقع سنگ‌ها به طور مداوم گرم شدن- سرد شدن را تجربه می‌کنند. از این رو تعیین اثر تعداد سیکل های گرم شدن-سرد شدن بر روی چقرمگی شکست حالت I که هدف این تحقیق است لازم و ضروری است. برای رسیدن به این هدف بر روی نمونه‌های نیم دایرهای سه نوع سنگ طبیعی شامل ماسه سنگ، سنگ آهک و آندزیت و همچنین نمونه های بتنی آزمایش خمش سه نقطه‌ای برای تعیین چقرمگی شکست حالت I انجام گرفته است. برای شناخت ترکیب سنگ‌ها مطالعات سنگ شناسی و تحلیل پراش اشعه ایکس( XRD ) نیز انجام شده است. نمونه‌ها 1، 5 و 10 سیکل تا 700 درجه سانتیگراد گرم و سپس سرد شده‌اند. بر روی نمونه‌ها در دمای محیط) 25 درجه سانتیگراد(، یک سری آزمایش نیز انجام شده است. سرعت افزایش دما برای نمونه‌ها در کوره الکتریکی، 15 درجه سانتیگراد بر دقیقه و متناسب با افزایش دما در فرآیند آتش سوزی در نظر گرفته شده است. چقرمگی شکست برای نمونه سنگ آندزیت، ماسه سنگ و سنگ آهک تحت شرایط سیکلی کاهش می‌یابد. به این صورت که، بعد از اعمال سیکل‌های گرم شدن و سرد شدن، میکروترک‌ها در نمونه سنگ‌ها گسترش می‌یابد که این باعث افزایش تخلخل مؤثر و کاهش سرعت امواج P در نمونه سنگ‌ها می‌گردد.