بررسی آزمایشگاهی رفتار اتساعی مصالح سنگریزه با استفاده از دستگاه برش مشتقیم بزرگ مقیاس

در این تحقیق یکسری آزمایش های برش مستقیم بزرگ مقیاس مطابق با استاندارد astm d3080 [1] و آزمایش های بار نقطه ای مطابق با استاندارد astm d5731 [2] بر روی سه تیپ مصالح سنگریز با سختی های مختلف (سخت، متوسط و نرم) انجام شده است. محل برداشت نمونه های سنگی مذکور با استفاده از نقشه های زمین شناسی 1:100000 سازمان زمین شناسی تعیین شده و نمونه ها از 3 محل شامل منطقه پلور (نمونه های بازالتی) در استان تهران، محدوده ناوگران (نمونه های سنگ آهک) در استان کردستان و فیروزکوه (نمونه های مارن آهکی) در استان تهران اخذ شده اند. با استفاده از آزمایش بار نقطه ای مقدار شاخص بار نقطه ای اصلاح شده محاسبه و براساس آن میزان مقاومت فشاری محصور نشده نمونه سنگی برآورد شده است. با استفاده از طبقه بندیهای رایج برای سنگ بکر، نمونه سنگ از لحاظ میزان مقاومت فشاری و سختی طبقه بندی شده است. قطعات سنگی در هر طبقه بندی با استفاده از سنگ شکن آزمایشگاهی خرد و دسته بندی شده اند. مصالح مورد نیاز آزمایش برش مستقیم با استفاده از نمودار دانه بندی مدل حاصل از تکنیک دانه بندی موازی از نمودار دانه بندی مصالح اصلی تولید شده اند. پس از انجام دانه بندی، مصالح سنگریز بالای الک 1 اینچ و زیر الک نمره 30 کنار گذاشته شده و مصالح بین این الکها به عنوان نمونه های آزمایش برش مستقیم مورد استفاده قرار گرفته اند. مصالح سنگریز به علت ماهیت اتساعی، تحت نیروی برشی دارای یک مقاومت اوج خواهند بود که در این نقطه افزایش حجم نیز مشاهده می شود. با انجام آزمایش بر روی نمونه های مشابه با سختیهای متفاوت و ترسیم نمودار های تنش برشی - جابجایی افقی، جابجایی عمودی – جابجایی افقی و کرنش حجمی – جابجایی افقی، رفتار این دسته مصالح برای گونه های مختلف سنگی بررسی شده و پارامترهای رفتاری مصالح مورد نظر در این تحقیق از قبیل زاویه اتساع و زاویه اصطکاک مشخص شده و در نهایت الگوی رفتار اتساعی مصالح سنگریز مشخص خواهد شد.