تاثير اسيديته آب و خصوصيات كاني‌شناسي بر روي شاخص دوام وارفتگي توف‌هاي شمال قزوين

The Effect of pH of Water and Mineralogical Properties on the Slake Durability of Tuff in North Qazvin

شاخص دوام وارفتگي1، پارامتر مهندسي مهمي در ارزيابي زوال‌پذيري2 سنگ‌ها در برابر عوامل هوازدگي شيميايي و فيزيكي است و ارتباط نزديكي با ويژگي‌هاي مكانيكي سنگ‌ها دارد. قابليت وارفتگي سنگ‌ها و تاثيرپذيري آن‌ها از فرايندهاي هوازدگي، از مسايل مهم در طراحي و اجراي پروژه‌هاي عمراني و معدني است. هدف از اين پژوهش، بررسي و ارزيابي تاثير تعداد چرخه‌هاي آزمايش دوام در شرايط مختلف pH محيط و تاثير تركيب كاني‌شناسي بر دوام وارفتگي سنگ است. براي اين منظور 5 نمونه از توف با تركيب كاني‌شناسي مختلف از رخ‌نمون‌هاي شمال شهر قزوين انتخاب شد. آزمايش دوام وارفتگي بر روي نمونه‌ها در پانزده سيكل و با pH‌هاي متغير از محلول اسيدي انجام شد. هم‌چنين آزمايش دوام وارفتگي روي نمونه‌ها در شرايط اشباع، بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي و بررسي‌هاي پتروگرافي نمونه‌ها انجام گرفت. به‌علاوه در پايان سيكل 15 به‌منظور ارزيابي تاثير تركيب كاني‌شناسي بر روي شاخص دوام، تركيب كاني‌شناسي نمونه‌ها قبل از انجام آزمايش به‌همراه رسوبات باقي مانده در كف مخزن دستگاه دوام، با آناليزهاي XRD بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه شاخص دوام وارفتگي نمونه‌ها وابسته به مقدارpH محلول در شرايط اسيدي نيست. بر اين اساس ميزان دوام وارفتگي نمونه‌ها بيش‌تر متاثر از ويژگي‌هاي كاني‌شناسي، بافتي و ميزان هوازدگي است. هم‌چنين هم‌بستگي خوبي بين شاخص بار نقطه‌اي و شاخص دوام وارفتگي در سنگ‌هاي بررسي شده نشان داده شد.

Slake durability of rocks is an important engineering parameter for evaluating deterioration of rocks in chemical and physical agents that are related to mechanical properties of rock. The main purpose of this study is to assess the influence of the number of drying and wetting cycles under variable pH conditions and controls of mineralogical composition on durability. For this purpose, five different types of tuff were selected from different parts in north Qazvin city. The samples were subjected to multiple-cycle slake durability testing with different pH values solution. Also the slake durability tests in saturated condition on samples, petrographical analyses and basic physical - mechanical test were performed. In addition, to assess the influence of mineralogical composition on durability, the mineral contents of the original material and the material passing from the drum of the slake durability apparatus after fifteen cycles were also determined by XRD analyses. It was concluded that the slake durability of tuff is independent of the pH in acidic solution circumstances. Mineralogical composition, fabric and weathering rate are considered to have a greater influence on the slake durability of tuff. A strong relationship between the point load strength and the fifteenth-cycle slake durability index is found in the rock types studied.