بررسی تاثیر مقیاس بر مقاومت کششی در آزمایش برزیلی

یکی از چالش های مهندسان مکانیک سنگ، تغییر خواص مکانیکی سنگ ها با تغییر اندازه نمونه، با عنوان تاثیر مقیاس است. در بحث تاثیر مقیاس بر مقاومت کششی، پژوهش های انجام شده روی سنگ ها بسیار محدود است و غالبا روی بتن انجام گرفته است. نتایج تعدادی از تحقیقات گذشته حاکی از کاهش مقاومت با افزایش قطر است، در حالی که در تعدادیگر بی تاثیر بودن مقیاس یا افزایش مقاومت گزارش شده است. هم چنین، اغلب این آزمایش ها روی دامنه کوچکی از قطر انجام شده و رابطه ای کلی که تاثیر مقیاس بر مقاومت کششی سنگ ها را نشان دهد و دارای مقبولیت باشد، وجود ندارد. در این مقاله، تاثیر ابعاد نمونه بر مقاومت کششی برزیلی بررسی می شود. برای این منظور، نمونه های ماسه سنگ با قطر بین 19 تا 145 میلی متر تهیه و ازمایش برزیلی روی این نمونه ها انجام شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش قطر نمونه مقاومت کششی کاهش می یابد. در ادامه این بررسی، با استفاده از آنالیز رگرسیون غیرخطی و با استفاده از مدل های هوک و براون، قانون تاثیر مقیاس SEL و قانون مقیاس چند فراکتال MFSL، روابطی برای تخمین مقاومت کششی در قطرهای مختلف ارایه شده و مشخص شد مدل SEL تخمین بهتری از تاثیر مقیاس بر مقاومت کششی ارایه می کند.

کلیدواژه ها:

ازمایش برزیلی ، تاثیر مقیاس ، سنگ بکر ، مقاومت کششی ، مکانیزم شکست