ارزیابی رفتار تابع زمان سنگ های گرانیتوئیدی الوند با تاکید بر هوازدگی و خستگی

چکیده: هدف از انجام این پژوهش ارزیابی رفتار تابع زمان سنگ های گرانیتوئیدی الوند از منظر هوازدگی و خستگی می باشد. به منظور ارزیابی تاثیر هوازدگی بر روی این سنگ ها، از هرتیپ سنگی، نمونه هایی با 5 درجه هوازدگی تهیه شده و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها تعیین گردیدند. همچنین مطالعات پتروگرافی و آنالیزهای xrd و xrf بر روی درجات مختلف هوازدگی انجام گردید. در نهایت تاثیر هوازدگی از منظر شاخص های هوازدگی مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور ارزیابی تاثیر هوازدگی فیزیکی بر روی این سنگ ها، آزمون سرد و گرم شدن (600 چرخه)، آزمون ذوب و انجماد (300 چرخه) و آزمون سلامت سنگ (90چرخه) انجام گردیده است. به منظور تخمین زوال پذیری کتیبه گنج نامه، تعداد چهار کتیبه آماده شده و تحت چرخه های سرد و گرم شدن (600 چرخه)، ذوب و انجماد (300 چرخه)، سولفات منیزیم (60 چرخه) و باران اسیدی تا یک سال قرار گرفتند. آزمون های خستگی روی این سنگ ها تحت بیشینه بار، دامنه بار و فرکانس بارگذاری متفاوت انجام گردید. بعلاوه آزمون های خستگی استفاده شده، در هر دو شرایط بارگذاری نیرو کنترل و جابجایی کنترل انجام گردیدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که از میان شاخص های هوازدگی، شاخص های مهندسی و پتروگرافی تطابق خوبی با فرآیند هوازدگی داشته اند. این در حالی است که همخوانی مناسبی بین شاخص های شیمیایی و درجات هوازدگی مشاهده نگردیده است. بر اساس داده های به دست آمده از این پژوهش، چهار طبقه بندی هوازدگی ارائه گردیده که همخوانی خوبی با نتایج تحقیقات دیگر محققین دارند. به خاطر مقاومت زیاد سنگ های مورد مطالعه، اثر هوازدگی ناشی از فرآیند سرد و گرم شدن و ذوب و انجماد قابل چشم پوشی است. نتایج آزمون سلامت سنگ نشان می دهد که هوازدگی نمک، مونزوگرانیت ها را بیش از تونالیت ها و هولولوکوگرانودیوریت ها، تحت تاثیر قرار داده است. اثر تخریبی محلول سولفات منیزیم بر روی افت وزنی سنگ دانه ها بیش از سولفات سدیم ارزیابی گردیده است. این در شرایطی است که اثر تخریبی محلول سولفات سدیم در افت خصوصیات مهندسی این سنگ ها بیشتر از محلول سولفات منیزیم ارزیابی گردیده است. شبیه سازی رفتار کتیبه گنج نامه در برابر فرآیندهای هوازدگی نشان می دهد که اثرات تخریبی محلول سولفات به مراتب بیشتر از دیگر فرآیند های هوازدگی بوده است. آسیب انباشتی خستگی یک فرآیند سه مرحله ای را نشان می دهد که در اثر اعمال چرخه های بارگذاری و وقوع ریزترک در سنگ، ایجاد می شود. بعلاوه، مقایسه تغییرات کرنش جانبی و محوری نشان می دهد که کرنش جانبی آسیب پذیری بیشتری داشته و عمده ترک های ایجاد شده، در راستای محور بارگذاری می باشند. رفتار خستگی مونزوگرانیت ها نشان می دهد که با کاهش بیشینه بار و افزایش فرکانس بارگذاری، عمر خستگی این تیپ از سنگ به ترتیب، به صورت توانی و نمایی افزایش می یابد.