استفاده از آزمون فشردگي شعاعي مغزه براي تعيين مقاومت فشاري تك محوره سنگ بكر به روش غير مستقيم

مقاومت فشاري تك محوره ماده سنگ يكي از پارامترهاي مهم و تاثيرگذار در پروژه‌هاي ژئوتكنيكي و معدنكاري است. با توجه به زمان‌بر بودن و پرهزينه بودن آزمايش مقاومت فشاري مستقيم، آزمايش‌هاي غيرمستقيمي مانند بارگذاري نقطه‌اي، چكش اشميت و سرعت امواج صوتي ابداع شده كه در اين ميان آزمايش بارگذاري نقطه‌اي خيلي پركاربرد، ساده و اقتصادي است، اما اين روش نيز محدوديت‌هايي مانند تاثير جهت بارگذاري در نتيجه اعمال بار به بخش كوچكي از سنگ و وابستگي زياد نتايج به ابعاد نمونه دارد. در سال 2009 ميلادي آزمايش فشردگي شعاعي مغزه (CST) ابداع شد كه مزيت اين آزمايش، اعمال بار به صورت شعاعي به مغزه روي دايره‌اي عمود بر محور آن است. در اين مقاله نتايج طراحي و ساخت دستگاه آزمايش فشردگي شعاعي كه در ايران براي اولين بار انجام شده، تشريح شده است تا بتوان با آن مقاومت فشاري تك محوري سنگ‌ها را با دقت بالا و هزينه كمتر تخمين زد. طراحي و ساخت دستگاه در آزمايشگاه مكانيك سنگ دانشگاه يزد انجام شد. براي كاليبراسيون دستگاه، 70 نمونه استاندارد سنگي و بتني به طول‌هاي 20، 10 و 5 سانتيمتر و قطر 54.7 ميلي‌متر آماده‌سازي شد. علاوه بر CST، آزمايش بارگذاري نقطه‌اي و مقاومت فشاري تك محوري بر روي اين 70 نمونه انجام و سپس ارتباط بين مقاومت فشاري تك محوره به دست آمده از روش مستقيم با روش CST و همچنين بار نقطه‌اي بررسي شد. محاسبات نشان داد كه ارتباط بين مقاومت فشاري تك محوره و فشار روغن در لحظه شكست در روش CST يك ارتباط خطي با ضريب همبستگي 0.78 و ارتباط خطي بين مقاومت فشاري تك محوره و شاخص بار نقطه‌اي با ضريب همبستگي 0.63 است. ضمنا نتايج به دست آمده در روش CST حساسيتي به سطوح دو انتهاي نمونه و طول نمونه ندارد.