پايش مقاومت فشاري تك محوره نمونه هاي گرانيتي با استفاده از آزمون مقاومت ويژه الكتريكي

Monitoring of the uniaxial compressive strength of granite rock samples using the electrical resistivity measurements

مقاومت فشاري تك محوره يكي از مهمترين پارامترهايي است كه در اكثر پروژه هاي مهندسي سنگ براي مطالعات مكانيك سنگ به عنوان آزمايش پايه مورد نياز مي باشد. عموما روشهاي مستقيم تعيين خواص مكانيكي سنگها هزينه بر هستند و از طرفيي ايين روشها پارامترهاي مكانيكي را به طور موضعي تعيين ميكنند لذا محققان از روش هاي اندازه گيري ساده و غيرمخرب مي توانند بعنوان يك روش مستقل و يا حتي بعنوان روشي مكمل در تفسير رفتار سنگ بهره گيرند. روشهاي اندازه گيري الكتريكي يكي از روشهاي غير مخرب ژئوفيزيكي مي باشد كه در مقياس آزمايشگاهي و ميداني به كار گرفته شده است. در اين تحقيق پس از نصب الكترودهاي مخصوص بر روي نمونه هاي مغزه گرانيتي، آزمايش مقاومت فشاري تك محوري و عبور جريان الكتريكي از نمونه ها به طور همزمان صورت پذيرفت و تغييرات مقاومت ويژه الكتريكي در حين بارگذاري اندازه گيري شد. تركيب نتايج حاصل از آزمون هاي مقاومت فشاري و مقاومت ويژه الكتريكي بر روي نمونه هاي مورد نظر، رفتار فشردگي اوليه نمونه و توسعه و گسترش ريز ترك ها در سنگ تا مرحله گسيختگي را بخوبي ارائه مي دهد. با افزايش نمونه هاي مورد بررسي و به كارگيري تحليل آماري، امكان دستيابي به روابط قابل قبولي بين مقاومت فشاري تك محوره و مقاومت ويژه الكتريكي محقق ميشود.

The uniaxial compressive strength (UCS) is one of the most important parameters in a majority of rock engineering projects and it is required to be determined as a base test for rock mechanical studies. Direct methods of determining the mechanical properties of rocks are usually expensive and can only determine the local mechanical properties. Therefore, simple and non-destructive techniques can be used as the main (or even the auxiliary) methods to improve better interpretations of the rock behavior. Geophysical electrical methods are non-destructive techniques that can be used both in the laboratory and in the field. In this research, special electrodes were connected to the granite core samples to measure changes of the electrical resistivity values during the uniaxial compressive strength tests. A combination of the results obtained from the compressive strength tests with the electrical resistivity measurements clearly illustrated the initial compression behavior of the samples and the development of microcracks until the sample failure. It is suggested to increase the number of samples and then, apply the statistical analysis to derive reasonable equations for the relationship between the uniaxial compressive strength and the electrical resistivity.