معرفي دستگاه دوام بزرگ مقياس و كارايي آن براي ارزيابي دوام سنگ هاي سخت

Introducing of Large-Scale Durability Device and its Applicability for Evaluating Hard Rocks Durability

از مهم‌ترين مسايل مرتبط در طراحي و اجراي سازه هاي مهندسي، ارزيابي و بررسي دوام آن-ها در مقابل فرآيند سايش و تر و خشك شدن هاي متوالي است. با توجه به اين كه دوام عبارت است از مقاومت سنگ در برابر هوازدگي فيزيكي و شيميايي، حفظ شكل، اندازه و وضيعت ظاهري اوليه در زماني طولاني و در شرايط محيطي حاكم بر سنگ، ارزيابي و بررسي آن داراي اهميت زيادي است. از آن‌جا كه دستگاه آزمايش دوام استاندارد براي ارزيابي و بررسي دوام سنگ هاي آرژيليتي و نرم طراحي شده است، ضروري است دستگاه دوامي طراحي شود كه بتواند براي ارزيابي دوام سنگ هاي سخت كارايي لازم را داشته باشد. بدين‌منظور، با تلاش محققان گروه زمين شناسي مهندسي دانشگاه تربيت مدرس تهران، دستگاه دوامي به‌نام "دستگاه دوام بزرگ مقياس" طراحي و ساخته شد. طول و قطر اين دستگاه به‌ترتيب 6 و 3/4 برابر دستگاه دوام استاندارد طراحي شده فرانكلين و چاندر (1972) [1] است. براي انجام آزمايش به ده نمونه با وزن 400 تا 600 گرم نياز است. براي بررسي كارايي اين دستگاه در ارزيابي دوام سنگ هاي سخت، 17 نمونه سنگ با منشا آذرين، رسوبي، دگرگوني و آذر آواري تهيه و ويژگي هاي كاني-شناسي، فيزيكي و مكانيكي آن ها بررسي شد. در ادامه آزمايش هاي دوام استاندارد و بزرگ مقياس تا 15 چرخه انجام و داده هاي به‌دست آمده تجزيه و تحليل شد. نتايج نشان مي دهد دستگاه دوام بزرگ مقياس كارايي بيش‌تر و مناسب‌تري نسبت به دستگاه دوام استاندارد در ارزيابي دوام سنگ-هاي سخت دارد.

One of the most important issues in the design and constraction of engineering structures is to evaluate and to investigate their durability against processes of consecutive wear, due to wetting and drying. The durability of rock is to resist against chemical and physical weathering, the shape, size and status of the initial appearance in a long time and environmental conditions prevailing in the rock, hence it is important to evaluate the durability of rocks. Thus, the device of standard durability (Franklin & Chandra, 1972) was designed to evaluate and to investigate durability of soft and argillites rocks. So, it appears to be essential to design a durability device, which can evaluate hard rocks. For this purpose, Researchers of the Department of Geological Engineering, Tarbiat Modares University, durability device as "large-scale durability device " was designed and made which the length and diameter of the device, is 6 and 4.3 times to the standard durability device, respectively, and needs 10 samples with weights of 400 to 600 g. In order to investigate the applicability of this device for hard rocks durability, we selected 17 building rocks samples of the igneous, sedimentary, metamorphic and pyroclastic rocks. Then their mineralogical, physical and mechanical properties were investigated. Also, experiments of standard and large-scale durability up to 15 cycles were performed and data obtained were analyzed. The results show that the large-scale durability device in comparison to the standard durability have more applicability for evaluating the durability of hard rocks