بررسي اثر درجه حرارت بر روي چقرمگي شكست مود اول و مود دوم ماسه سنگ لوشان

سنگ‌ها مواد طبيعي شكننده مي‌باشند كه تحت تاثير عوامل محيطي زيادي از قبيل دما، فشار محصور كننده، رطوبت و فرسايش قرار دارند. از اين بين، تاثير درجه حرارت بر روي شكست سنگ در بيشتر زمينه‌هاي علوم مهندسي مورد توجه قرار گرفته است. از جمله اين موارد مي‌توان به تعيين مقاومت سازه‌هاي سنگي جهت انباشت ضايعات اتمي در مخازن زيرزميني، فرآيند شكست هيدروليكي جهت استخراج نفت و گاز از لايه‌هاي مختلف زمين و تحليل پايداري معادن زيرزميني اشاره كرد. در اين مقاله به بررسي تاثير درجه حرارت بر روي چقرمگي شكست مود I و مود II ماسهسنگ لوشان، پرداخته شده است. جهت اين بررسي، از ديسك برزيلي با ترك چورون استفاده شده است. در اين پژوهش، براي بررسي اثر درجه حرارت، نمونه‌ها تحت درجه حرارت 20 (دماي محيط)، 60، 100 و 150 درجه سانتيگراد قرار گرفته‌اند. نتايج نشان مي‌دهد، با افزايش درجه حرارت تا 150 درجه سانتي‌گراد، چقرمگي شكست مود I و II ماسه‌سنگ افزايش يافت.

Rock is a brittle naturally that is sobjected to a variety of environment impacts , such as temperature , confining pressure, humidity and water erosion. Moreover, the effect of temperature on rock fracture in most engineering fields has been considered. These include the determination of the resistance of rock structures to accumulate atomic waste in underground reservoirs, the hydraulic fracture process for extraction of oil and gas from different layers of the earth and analysis of the structures of underground mines. In this paper, we investigate the effect of temperature on mode I and mode II fracture toughness of Lowshan sandstone. To investigate the effect of temperature on mode I and II fracture toughness, was used a Cracked Chevron Notched Brazilian Disc. In this study, the specimens were subjected to a temperature of 20, 60, 100 and 150℃. The results show that, with increasing temperature up to 150℃ , mode I and II fracture toughness of sandstone increases.