ساخت ماسه سنگ مصنوعی با حوزه وسیعی از تخلخل

تخلخل یکی از ویژگی هایذاتی بارز سنگ بوده و کاربردهای مهمی در مکانیک سنگ به ویژه در محیط های متخلخل نظیر مخازن نفتی دارد.  سنگ یک ماده ی ناهمگن بوده و عوامل ذاتی متعددی بر مقاومت و رفتار مکانیکی آن موثر هستند.  حتی برای یک نوع سنگ با تغییر یکی از ویژگی های آن نظیر تخلخل، ویژگی ذاتی دیگر تغییر نموده به طوری که تاثیر سهم تخلخل بر رفتار و ویژگی های مکانیکی به خوبی مشخص نمی شود.  یافتن نمونه های سنگ دارای تخلخل مختلف و در عین حال همگن که سایر ویژگی های ذاتی نظیر اندازه ی دانه ها یکسان باشد، کاری سخت یا غیر ممکن به نظر می رسد.  از این جهت مدل سازی فیزیکی می تواند ابزار مفیدی برای ساخت ماده ی شبیه سنگ با تخلخل مختلف باشد طوری که بتوان دیگر عوامل ذاتی موثر بر ویژگی های مکانیکی آن را ثابت نگه داشت. در این تحقیق ماده ی مدل متشکل از سیمان، آب و مواد پرکننده با دانه بندی ویژه در دو نوع ماسه و سیلیس استفاده شده است.  با بکارگیری دو تکنیک جدید افزایش آب محتوی به منظور افزایش تخلخل و متراکم سازی ترکیب ملات به منظور کاهش تخلخل، نمونه های استوانه ای شکل ساخته شده اند.   تخلخل موثر و وزن حجمی نمونه ها با دقت 0.01 اندازه گیری شده اند.  با استفاده از نتیجه ی مدل سازی فیزیکی ماده ی شبیه سنگی دارای دامنه ی وسیع تخلخل بین 9.00 تا 34.09 درصد و وزن حجمی بین 1.62 تا 2.41 گرم بر سانتی متر مکعب ارایه شده است که شباهت خوبی با ماسه سنگ های طبیعی دارد.  مقاومت فشاری یک محوری ماده ی شبیه سنگ ارایه شده با تغییر تخلخل به علت همگنی دارای پراکندگی بسیار کمی نسبت به مقاومت فشاری ماسه سنگ واقعی است.  ماده ی شبیه سنگ ارایه شده می تواند در مطالعه ی تاثیر تخلخل، وزن حجمی و جنس مواد پرکننده بر رفتار و ویژگی های مکانیکی سنگ های متخلخل همچون ماسه سنگ در صنعت معدن، نفت و عمران کمک کند.