بررسی آزمایشگاهی اثر تعداد سیکل های گرم شدن- سردشدن سنگ بر روی چقرمگی شکست حالت I

در سنگ ها ترک های ریزی وجود دارد، هنگامی که سنگ ها تحت بارگذاری قرار می گیرند تنش ها در نوک ترک ها متمرکز شده و باعث گسیخته شدن سنگ قبل از رسیدن به مقاومت نهایی آن می شود. به مقدار بحرانی ضریب شدت تنش در نوک ترک، چقرمگی شکست گفته می شود. مقاومت کششی سنگ ها ضعیف است به همین دلیل، مود I (مود کششی) بحرانی ترین حالت بارگذاری است. در برخی مواقع سنگ ها به طور مداوم گرم شدن- سرد شدن را تجربه می کنند. از این رو تعیین اثر تعداد سیکل های گرم شدن – سرد شدن بر روی چقرمگی شکست مود I که هدف این تحقیق است لازم و ضروری است. برای رسیدن به این هدف بر روی نمونه های نیم دایره ای سه نوع سنگ طبیعی شامل ماسه سنگ، سنگ آهک و آندزیت آزمایش خمش سه-نقطه ای برای تعیین چقرمگی شکست مود I انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر یک سری نمونه بتنی نیز مورد آزمایش قرار گرفته است. نمونه ها 1، 5 و 10 سیکل تا 700 درجه سانتیگراد گرم و سپس سرد شده اند. بر روی نمونه ها در دمای محیط (25 درجه سانتی گراد) ، یک سری آزمایش نیز انجام شده است. سرعت افزایش دما برای نمونه ها در کوره الکتریکی، 15 درجه سانتی گراد بر دقیقه و متناسب با افزایش دما در فرآیند آتش سوزی در نظر گرفته شده است. چقرمگی شکست برای نمونه سنگ آندزیت، ماسه سنگ و سنگ آهک تحت شرایط سیکلی کاهش می یابد. به این صورت که، بعد از اعمال سیکل های گرم شدن و سرد شدن، میکروترک ها در نمونه سنگ ها گسترش می یابد که این باعث افزایش تخلخل موثر و کاهش سرعت امواج P در نمونه سنگ ها می گردد.