در این مقاله با استفاده از روشهای مختلف، میزان مقاومت ضربه ای سنگ های مرمریت، تراورتن، لایمستون تحت آنالیز و بررسی قرار گرفته و میزان آستانه تحمل این سنگ ها هنگامی که از آنها در کف فضاهای داخلی و بیرونی استفاده می شود، مشخص می شود.
به این منظور در مجموع 17 نوع سنگ طبیعی که شامل :7نوع مرمریت ، 5نوع تراورتن، 5نوع سنگ لایمستون است، انتخاب شدند. سپس آنها را براساس بیشترین میزان کانی های تشکیل دهنده دسته بندی کرده و تعدادی از خصوصیات آنها مانند ساختارکانی ها و مشخصات پتروگرافی(خصوصیات زمین شناسی براساس داده های بدست آمده از تصاویر میکروسکوپی)، ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی تحت آزمایشات مختلف قرار گرفتند.
ضریب گسیختگی ناشی از ضربه روی سنگ بر طبق استاندارد BS EN 14158 تعیین شده در حالی که ضریب کشسانی براساس استاندارد BS EN ISO 10545-5تعیین شده است.
این مقاله به منظورتجزیه و تحلیل پارامتر های مقاومت ضربه ای ،ضریب گسیختگی و ضریب کشسانی(انعطاف پذیری) قطعات سنگ های طبیعی صیقلی به کار رفته در این مطالعه، انجام شد.
در نهایت به این نتیجه رسیدیم که عوامل تاثیرگذار بر مقادیر این پارامترها عبارتند از: ضخامت سنگ های مورد استفاده، خصوصیات کانی ها و مواد معدنی موجود در سنگ و همچنین ویژگی های شیمیایی و فیزیکی سنگ.
سرانجام ضریب آستانه تحمل شکست این نمونه سنگ ها را براساس میزان مقاومت ضربه ای، ضریب کشسانی و ضریب گسیختگی آنها دسته بندی می کنیم.
مقدمه
ایران بزرگترین معادن استخراج انواع سنگ های طبیعی را دارد که میزان عظیمی از آن به کشورهای مختلف سراسر جهان استخراج می شود.
سنگ های طبیعی به طور کلی براساس نحوه تشکیل شدن به سه دسته دگرگونی(مانندمرمریت،مرمر) رسوبی(مانند تراورتن،لایمستون) آذرین( مانند گرانیت،گابرو) تقسیم می شوند. البته سنگ های مرمر و مرمریت در دسته سنگ های دگرگونی رسوبی قرار می گیرند زیرا از دگرگونی سنگ های آهکی به وجود می آیند.
کوپ سنگ های طبیعی در ابعاد و ضخامت های مختلفی برش داده می شود و سپس پرداخت های مختلفی مانند(صیقلی، تیشه ای، مات و…) روی سطح آن انجام می شود. از سنگ های طبیعی در مکان های مختلفی از ساختمان مانند نمای دیوارهای داخلی و یا خارجی، کفپوش در فضاهای داخلی و خارجی،پله،کانترتاپ و…می توان استفاده کرد.
هنگام انتخاب نوع پرداخت سنگ علاوه بر توجه به میزان بودجه و سلیقه باید به موارد مهم دیگری نیز توجه کرد.
نکات مهم در انتخاب نوع پرداخت سنگ
کوپ سنگ های طبیعی در ابعاد و ضخامت های مختلفی برش داده می شود و سپس پرداخت های مختلفی مانند(صیقلی،تیشه ای،مات و…) روی سطح آن انجام می شود. از سنگ های طبیعی در مکان های مختلفی از ساختمان مانند نمای دیوارهای داخلی و یا خارجی، کفپوش در فضاهای داخلی و خارجی،پله،کانترتاپ و…می توان استفاده کرد.
- نوع کاربرد
- ویژگی های سنگ(شکنندگی و نرمی،ساب پذیری و….)
- تقاضای مشتری
با توجه افزایش میزان استفاده از سنگ های طبیعی در ساختمان، تحقیقات گسترده ای در زمینه افزایش کیفیت فرآوری ها و به کاربردن سنگ انجام شده است.
عمده این تحقیقات در زمینه ارتقا فناوری های برش، تشخیص کانی ها و ویژگی های ساختاری سنگ است که بر انتخاب روش انجام فرآوری و کاربرد سنگ تاثیرگذار است.
سنگ های ساختمانی که به عنوان یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی استفاده می شوند، باید با استانداردهای در نظر گرفته شده برای ساختمان مطابقت داشته باشد.
اهمیت انتخاب سنگ مناسب
انتخاب صحیح سنگ به منظور استفاده در مکان های مختلف بسیار حائز اهمیت می باشد. به عنوان مثال سنگ هایی که در مکان های پرتردد استفاده می شوند باید از مقاومت سایشی بالایی برخوردار باشند و نوع پرداخت آنها نیز مناسب این مکان ها باشد، تا به مرور زمان و درصورت افتادن اشیا دچار خراشیدگی و خسارت نشود.
بنابراین یکی از مواردی که باید پیش از خرید سنگ مورد توجه قرار داده شود میزان مقاومت در برابر ضربه آنها است.
در این مقاله به آزمایش مقاومت ضربه ای سنگ های طبیعی می پردازیم.
هدف اصلی این کار تعیین مناسب ترین ضخامت برای به کاربردن در مکان های مختلف ساختمان و به حداقل رساندن احتمال شکستن و خراشیدن سنگ است.
نتیجه این مطالعه قابل استفاده برای معماران و سازندگان است و آنها را جهت انتخابی صحیح یاری می نماید.
آزمایش بررسی عوامل تاثیر گذار بر مقاومت ضربه ای سنگ های طبیعی
مطالعات تجربی
متریال مورد استفاده
به این منظور 17 نوع از سنگ های طبیعی انتخاب و مورد آزمایش قرارگرفتند، که شامل :7 نوع مرمریت،5نوع تراورتن و 5 نوع لایمستون می باشند.
یک سری از این سنگ ها را در ابعاد 20در20 و ضخامت 3،2 و 4 (که در ادامه به آنها p1،p2 وp3 می گوییم ) برش می دهیم و پرداخت صیقلی روی آنها انجام می دهیم.سپس6 نمونه از آنها را از هر ضخامت و هر نوع سنگ( در واقع 6 نمونه مرمریت با ابعاد 20 در 20 و ضخامت 6،2 نمونه مرمریت با ابعاد 20در20 و ضخامت3و…..) انتخاب می کنیم تا میزان مقاومت ضربه ای و ضریب گسیختگی آنها را بدست آوریم.
سری بعدی در ابعاد 7.5 در 7.5 سانتیمتر و ضخامت 1سانتی متر از هر نوع سنگ برش داده می شود تا به میزان ضریب انعطاف و کشسانی سنگ پی ببریم.
آزمایش پارامترها
مقاطع نازک 5 در5 با ضخامت یک سانتی متری ازهر سنگ تهیه کردیم و مشخصات کانی ها و ساختاری هر نوع سنگ را با میکروسکوپ پلاریزه موردبررسی قرار دادیم.
پس از اندازه گیری ابعاد کانی ها و فاصله میان بلورهای سنگ، مواد معدنی آن را تحت بررسی قرار دادیم.
آنالیز مشخصات شیمیایی سنگ نیز در آزمایشگاه با استفاده از اشعه ایکس انجام شد.
آزمایش های فیزیکی و مکانیکی جهت بدست آوردن مقادیر چگالی،تخلخل،جذب آب،مقاومت فشاری،مقاومت فشاری پس از انجماد، مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ضربه نیز انجام شد.
روش آزمایش مقاومت در برابر ضربه سنگ
دستگاه هایی وجود دارند که به منظور اندازه گیری میزان انرژی موردنیاز جهت شکستن سنگ و تعیین ضریب کشسانی آن طراحی شده اند.
یکی از رایجترین این ابزارها که میزان مقاومت در برابر ضربه سنگ را اندازه گیری می کند دستگاه پرتاپ توپ می باشد.
تعیین میزان مقاومت ضربه ای وضریب گسیختگی سنگ
در این آزمایش ضریب مقاومت در برابر ضربه و ضریب گسیختگی سنگ ها براساس استاندارد(BS EN 14158) و با استفاده از دستگاه پرتاپ توپ تعیین می شود.(تصویر1)
این دستگاه تشکیل شده از یک توپ استیل با وزن 1044گرم،یک نگهدارنده توپ که روی یک محور عمودی کشویی تعبیه شده و یک بستر پرشده از شن.
به منظور تشخیص،رویه های اصلی نمونه سنگ ها را در موازات ناهمسانگرد قرار دادیم.
این دستگاه تشکیل شده از یک توپ استیل با وزن 1044گرم،یک نگهدارنده توپ که روی یک محور عمودی کشویی تعبیه شده و یک بستر پرشده از شن.
به منظور تشخیص،رویه های اصلی نمونه سنگ ها را در موازات ناهمسانگرد قرار دادیم.
قبل از آزمایش این نمونه ها را در محفظه گرمی(دمای 70+-5) مانند فر قرار دادیم و روزانه(تقریبا هر 22-26 ساعت) وزن آنها را اندازه گیری کردیم تا به جرم ثابتی (یعنی زمانی که اختلاف جرم های اندازه گیری شده کمتر از 1درصد باشد) دست پیدا کنیم.
یکی از آن شش نمونه از هر گروه ضخامتی را که در ابتدا به عنوان نمونه کنترلی در نظرگرفتیم، انتخاب کرده و آن را روی بستر پر ازشن پایین دستگاه می گذاریم به گونه ای که مرکز آن مستقیما زیر توپ باشد و از یک تراز جهت اطمینان از صاف بودن سنگ استفاده می کنیم.
پس از آن توپ را از یه ارتفاع اولیه 100میلی متری که از پایین ترین نقطه توپ اندازه گیری می شود، روی نمونه سنگ پرتاب می کنیم.
اگر سنگ نشکند ارتفاع سقوط را به 50 میلی متر کاهش می دهیم تا نمونه بشکند و یا ترک بخورد.
ارتفاعی که نمونه شکست را ثبت می کنیم(ht)
این آزمایش را روی هر نوع سنگ و همه ضخامت ها تکرار می کنیم.داده های بدست آمده در این مرحله عبارتند از:
| نوع سنگ | ضخامت p1 | ضخامتp2 | ضخامتp3 |
|---|---|---|---|
| مرمریت | 20-30 | 35-40 | 20-30 |
| لایمستون | 30 | 40 | 30 |
| تراورتن | 30 | 35 | 20 |
این آزمایش روی پنج نمونه دیگر از هر گروه با ارتفاع اولیه 100یا 150 میلی متر تکرار شد.
مقادیر ارتفاع شکست سنگ آنها نیز ثبت شد.
(البته لازم به ذکر است که هیچ یک از این پنج نمونه هنگام پرتاب توپ از ارتفاع اولیه و در ارتفاع ht به طور کامل نشکستند.)
در پایان میزان مقاومت ضربه ای هر کدام از انواع سنگ ها اندازه گیری شده و بر این اساس به دسته بندی M1تا M7 برای مرمریت،K1تا K5 برای لایمستون، T1تا T5برای تراورتن دست یافتیم.
در این نامگذاری مقادیر به ترتیب K1،M1 ، T1کمترین میزان مقاومت و مقادیر M7، K5، T5 بیشترین میزان مقاومت در برابر ضربه را نشان می دهند.
انرژی از هم پاشیدگی (W) هر کدام از این نمونه ها از طریق فرمول زیر محاسبه شد:
W= m*g*h
M: جرم توپ
G: شتاب زمین
H: ارتفاع شکست توپ
همچنین فرمول بدست آوردن مقاومت ضربه ای سنگ های طبیعی نیز براساس فرمول زیر محاسبه کردیم:
IR=Wt/v
v: حجم نمونه سنگ موردنظر(m3)
Wt: انرژی از هم پاشیدگی کل (Nm) که از طریق فرمول زیر بدست می آید:
hj: ارتفاع از هم پاشیدگی(m)
n: تعداد دفعاتی که توپ پرتاب می شود قبل از شکستن سنگ
بدست آوردن مقاومت ضربه ای سنگ با اندازه گیری ضریب کشسانی(بازگشت)سنگ
حال در ادامه مقاومت ضربه ای سنگ را با استفاده از اندازه گیری ضریب کشسانی آنها بدست می آوریم.
در این آزمایش جهت بدست آوردن ضریب کشسانی از نوع دیگری از دستگاه پرتاب توپ که در تصویر 2 مشاهده می کنید استفاده کردیم.
این دستگاه شامل یک آهنربای الکترومغناطیسی متصل به یک میله عمودی است که به یک پایه فولادی محکم مونتاژ شده است.
دو گلوله(توپ) فلزی با قطرهای 1.9 و 2.38 و جرم های B1(28g) و B2(55g) در این آزمایش انتخاب شدند.
یک لوله دقیقا در زیر گلوله قرار گرفته تا آن را مستقیم به مرکز قطعه سنگ نمونه هدایت کند.
برای این آزمایش ما نمونه سنگ را از پشت با رزین و اپوکسی به یک بلوک بتونی سخت چسباندیم و آن را مستقیما زیر لوله قرار داده ایم.
سپس توپ را از یک ارتفاع 100 سانتی متری رها کردیم و ارتفاع برگشت توپ را اندازه گیری کردیم.
ضریب کشسانی پنج بار با دو توپ مختلف(B1و B2) و 6 بار برای هر نوع سنگ تکرار کردیم.
در کل 204 نمونه (17 نوع سنگ،2 توپ با وزن های مختلف و 6 نمونه از هر نوع سنگ) اندازه گیری شدند تا ضریب کشسانی این سه نوع سنگ بدست آید.
ضریب کشسانی(e) برای هر نمونه(1*7.5*7.5سانتی متر) از طریق فرمول زیر محاسبه شد:
e = v/u
که در آن v و u به ترتیب سرعت اسکالر(برداری) گلوله بعد و قبل از ضربه است که از روابط سرعت و شتاب بدست می آید.
h1: ارتفاعی که توپ از آن رها می شود که در این آزمایش 100 سانتی متر است.
h2: ماکزیمم ارتفاع برگشت توپ بعد از ضربه است.
بررسی نتایج بدست آمده
دسته بندی نتایج بدست آمده
سنگ های مرمریت،تراورتن و لایمستون که در این آزمایش استفاده شدند هر کدام دارای بافت های مختلفی هستند.
همه انواع سنگ ها حداقل از 95% ماده معدنی کلسیت تشکیل شده اند که عنصر اصلی آن ca می باشد.
نتایج آنالیز شیمیایی،فیزیکی و مکانیکی نمونه سنگ ها به ترتیب در جداول زیر بیان شده است:
و در جدول 3 محدوده مقادیر تعیین شده در استانداردهای BS EN 1467 و BS EN 1469 برای تعدادی از خصوصیات فیزیکی سنگ های ساختمانی بیان شده است:
آنالیز مقاومت ضربه ای و دسته بندی نمونه سنگ ها
مقادیر مقاومت ضربه ای،ضریب کشسانی،ضریب گسیختگی نمونه ها تحت بررسی و آنالیز قرار گرفت . باانجام واریانس دو عاملی مقادیر مقاومت ضربه ای،ضریب کشسانی و ضریب گسیختگی نمونه ها بدست آمد.
آزمایشات و بررسی های انجام شده نشان داد که تفاوت مشهودی میان مقادیر مقاومت ضربه ای،ضریب کشسانی و ضریب گسیختگی سنگ های طبیعی در ضخامت های <0.001 وجود دارد.آنها وجود دارد. ضخامت سنگ مناسب بودن آن را به منظور استفاده در کف تعیین میکند.
پتانسیل شکست نمونه سنگ های طبیعی نیز در جدول زیر دسته بندی شده است:
مقاومت ضربه ای،ضریب کشسانی و ضریب گسیختگی این نمونه ها نیز در جدول زیر به طور کامل بیان شده است:
البته باید به این موضوع توجه داشته باشیم که مقادیر بیان شده در جداول بالا روی نمونه های 20 در 20 سنگ های تراورتن،مرمریت و لایمستون بود.
مقادیر مقاومت در برابر ضربه M1وM2 وM3 با ضخامت P1 همگی کمتر از 6KPa بودند.
بنابراین پتانسیل شکست آنها با توجه به استانداردهای بیان شده در جدول 5 بالا می باشد.
علاوه بر این ضریب کشسانی همه اینها کمتر از 0.5 بود که نشان دهنده این است که میزان شکستن و ترک خوردگی آنها بالا است.
مقادیر مقاومت ضربه ای M4 تا M7 با ضخامت P1 و M1 و M2 و M3 با ضخامت P2 و P3، 6-12Kpa بود، بنابراین پتانسیل شکست آنها در حد متوسط است.
نسبت پتانسیل شکست M4،M5 و M6 برای توپ B1 در حد متوسط بود زیرا ضریب کشسانی این نمونه ها بین 0.5 تا 0.6 است.
مقادیر مقاومت ضربه ای M4 تا M7 با ضخامت های P2 و P3 برابر است با 12-18Kpa است که نشان دهنده پایین بودن پتانسیل شکست آنها است.
بنابر اطلاعات بدست آمده نمونه سنگ های مرمریت با ضخامت 2 سانتی متر(P1) و مشخصات مشابه M1 و M2 و M3 نباید در کف استفاده شوند.
علاوه بر این سنگ هایی با ضخامت های 3و4 سانتی متری(P2وP3) و مشخصاتی مشابه M4 تا M7 مناسب استفاده در کف هستند.
سنگ هایی با ضخامت های 2سانتی متری با مشخصاتی مشابه M4 تا M7 و سنگ هایی با ضخامت های 3الی 4 سانتی متر و مشخصاتی مشابه M1 و M2 و M3 پتانسیل شکست متوسطی دارند و ممکن است برای کف مکان های پرتردد مناسب نباشند.
مقادیر مقاومت K1و K2 با ضخامت P1، 6-12Kpa بود که پتانسیل شکست متوسطی دارد.
مقادیر مقاومت K3تا K5 با ضخامت P1، K1تا K4با ضخامت P2 و K1با ضخامت P3 12-18Kpa بود که پتانسیل شکست پایینی دارند.
مقاومت ضربه ای K5با ضخامت P2 و K2 تا K5 در ضخامت P3 بزرگتر از 18KPa بود؛ بنابراین پتانسیل شکست آنها خیلی پایین است. علاوه بر این با توجه به ضریب کشسانی این نمونه ها برای توپ B1(0.6تا0.7)، میزان پتانسیل شکست این نمونه ها پایین است.
بنابراین سنگ هایی با ضخامت های 2 سانتی متر و ویژگی هایی مشابه K1 وK2 می تواند در کف مکان های کم تردد به کار روند در حالی که سنگ های لایمستون با ضخامت های 3،2و 4 سانتی متری با مشخصاتی مشابه نمونه های ما می توانند در کف فضاهای داخلی و خارجی ساختمان های مختلف به کار روند.
مقادیر مقاومت ضربه ای همه نمونه تراورتن ها با ضخامت P1 ( همه 6 نمونه) و T1 و T2 با ضخامت P2 کمتر از 6Kpa بود که پتانسیل شکست بالایی دارند.
ضریب کشسانی T1 و T2 کمتر از 0.5 است که نشان دهنده این است که میزان ترک خوردگی و آسیب پذیری آنها بالا است.
مقادیر مقاومت ضربه ای T3تا T5 با ضخامت P2 و همه نمونه های تراورتن با ضخامت P3، 6-12Kpa بود که پتانسیل شکست متوسطی دارند.
علاوه بر این ضریب کشسانی T3 و T4 و T5 برای توپ B1 بین 0.5تا0.6 بود که نشان دهنده این است که میزان شکست و ترک خوردگی آنها متوسط است.
بنابراین می توان گفت سنگ های تراورتنی با ضخامت ها 2یا 3سانتی متر و مشخصاتی مشابه T1 و T2 نبایند در کف استفاده شوند.
سنگ هایی با ضخامت های 3 سانتی متری و مشخصاتی مشابه T3 تا T5 و سنگ های با ضخامت 4سانتی متری با مشخصاتی مشابه نمونه های ما فقط در کف مکان های کم تردد به کار می روند.
تاثیر خصوصیات کانی شناسی و داده های پترولوژی
نمونه های مرمریت از دانه های مواد معدنی کربنات ریز،متوسط و درشت تشکیل شده اند، این نشان دهنده ابعادی مزوکریستالین، جفت پلی ساینتیک و ساختار گرانوبلاستی است. میان نمونه های M1-M7 جفت های پلی ساینتیک ماده معدنی کلسیت با ابعاد مزوکریستالین مشاهده شد. علاوه بر این کریپتومیکروکریستالین کربنات نیز در نمونه های لایمستون مشاهده شد.
لایمستون شامل قطعات سنگی با ابعاد مختلف است که از کربنات،میکروفسیل ها و قطعات کلسیتی کریپتوکریستالین بدست آمده است که شامل فسیل های گیاهی و مواد معدنی ریز ماتی است.
نمونه لایسمتون K5 به طور کامل از مواد معدنی کربنات(کلسیت) تشکیل شده بود که دارای رنگ های مختلفی است.
کریپتو کریستالین و میکروکریستالین از مواد معدنی کلسیت تشکیل شده اند.رگه ها و حفره ها نیز از ماده معدنی میکروکریستالین کربنات ثانویه پوشیده شده اند.
نمونه T4 شامل ماده معدنی کلسیت اسپارایت بود؛ که دارای میانگین ابعاد بلور از 30 تا 100 میلی متر و ساختار اسفنجی است.
بنابراین مشخص شد که ماینرولوجیکال(کانی شناسی)و پتروگرافی سنگ،بافت سنگ،ساختار فسیلی، نوع تخلخل ها و نوع و میزان رگه ها تعدادی از نمونه ها(M1، M2،T1،T2،K1 و K2) نقش تاثیر گذاری در مقاومت ضربه ای سنگ دارند.
همچنین نوع تخلخل ها، شکل دانه های تشکیل دهنده سنگ و سایز آنها و نوع دانه clamp بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی(چگالی،جذب آب،نفوذپذیری،مقاومت فشاری) سنگ تاثیرگذار است.
میزان تخلخل سنگ مرمر با دانه clamp پایین می باشد.
در میان نمونه های مرمریت، نمونه M1 با 0.42% تخلخل کمترین میزان مقاومت ضربه ای را از خود نشان داد.
درحالی که M7 با تخلخل 0.23% بیشترین مقاومت ضربه ای را از خود نشان داد.
ترکیبات فسیلی و ماده معدنی(clay) در لایمستون نیز می تواند میزان مقاومت ضربه ای را تحت تاثیر قرار دهد.
علاوه بر این ترک ها که در واقع بافت های ثانویه کلسیت هستند در میان حفره های انحلال( dissolution cavities) به وجود می آیند.
با توجه به اینکه این ترک ها و حفره های انحلال با مواد معدنی مختلف پرشده اند، این قسمت ها دارای سختی های متفاوتی هستند.
متعاقبا رگه های عمودی و افقی پر شده با کلسیت همدیگر را قطع کرده و شامل گِل های آهک،کلسیت و مواد معدنی رس هستند.
بنابراین K1 و K2 کمترین میزان مقاومت ضربه ای را داشتند.
زمانی که مقادیر مقاومت ضربه ای موردبررسی قرار گرفت، با یک روند کاهشی موازی با افزایش تخلخل روبرو شدیم. به عنوان مثال T1 و T2 که میزان تخلخل 3.34%و 2.73% داشتند به ترتیب کمترین میزان مقاومت ضربه ای را نسبت به نمونه های با تخلخل کمتر داشتند.
تاثیر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی روی مقاومت ضربه ای
براساس ضریب تعیین(r^2 نسبت واریانس متغیر وابسته) مشخصات نمونه ها، یک ارتباط خطی میان مقاومت ضربه ای و خصوصیات مکانیکی و فیزیکی مشاهده شد.
براین اساس،به عنوان مثال کاهش جذب آب و تخلخل سنگ های طبیعی،موجب افزایش مقاومت ضربه ای آنها می شود.
علاوه بر این با افزایش چگالی،استحکام،مقاومت فشاری،مقاومت فشاری پس از انجماد،مقاومت خمشی نیز مقاومت ضربه ای افزایش می یابد.
مقایسه بین مقاومت در برابر ضربه و ضریب کشسانی
مقدار مقاومت ضربه ای بدست آمده از دستگاه مقاومت ضربه ای(که برای سنگ های طبیعی طراحی شده) را با مقدار ضریب کشسانی بدست آمده از دستگاه پرتاب توپ(که برای سرامیک هم به کار می رود) مقایسه کردیم.
همچنین ارتباط بین مقاومت ضربه ای و ضریب کشسانی نمونه هااز طریق آنالیز رگرسیون تخمین زده شدند.
مقادیر برای مرمریت،لایمستون و تراورتن به ترتیب 0.94و 0.79و 0.67 بودند.
مقدار مقاومت ضربه ای بدست آمده از دستگاه مقاومت ضربه ای(که برای سنگ های طبیعی طراحی شده) را با مقدار ضریب کشسانی بدست آمده از دستگاه پرتاب توپ(که برای سرامیک هم به کار می رود) مقایسه کردیم.
همچنین ارتباط بین مقاومت ضربه ای و ضریب کشسانی نمونه هااز طریق آنالیز رگرسیون تخمین زده شدند.
مقادیر برای مرمریت،لایمستون و تراورتن به ترتیب 0.94و 0.79و 0.67 بودند.
نتیجه گیری
نمونه های سنگ های طبیعی با ابعاد (20در 20 سانتی متر) که در این مطالعه به کار رفتند براساس مکان مورداستفاده و با درنظرگرفتن مقاومت ضربه ای، ضریب کشسانی و ضریب گسیختگی طبق آنالیزها و بررسی ها دسته بندی شدند.
- مقدار مقاومت در برابر ضربه به میزان قابل توجهی با تغییر ضخامت تغییر می کند.بر این اساس با افزایش ضخامت سنگ میزان مقاومت ضربه ای افزایش یافته و پتانسیل شکست کاهش می یابد.
- مشخصات کانی شناسی و داده های پتروگرافی نقش مهمی در تعیین میزان مقاومت ضربه ای داشتند.براساس نتایج بدست آمده میزان تخلخل،نوع تخلخل،رگه های خاکی باعث کاهش مقاومت در برابر ضربه سنگ می شود.
- یک ارتباط خطی بین مقاومت ضربه ای و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ ها وجود دارد. براین اساس به عنوان مثال با کاهش تخلخل و جذب آب، مقاومت فشاری،مقاومت خمشی و مقاومت فشاری پس از انجماد افزایش می یابد. علاوه بر این با افزایش این خصوصیات میزان مقاومت در برابر ضربه نیز افزایش می یابد و پتانسیل شکست کاهش می یابد.
- سنگ های طبیعی با ضریب گسیختگی بیشتر از 3 نیوتن قابل استفاده در کف و دیوار فضاهای داخلی و خارجی هستند.
- به عنوان یک دستورالعمل کلی به استثنای چند مورد از ابعاد 20در20 سنگ های طبیعی که ضخامت 3 سانتی متر یا بیش تر دارند می توان در کف و یا دیوارهای فضاهای داخلی و یا خارجی استفاده کرد.
