Skip to main content
SUPERVISOR
Lohrasb Faramarzi,Mortaza Tabaei
لهراسب فرامرزی (استاد راهنما) مرتضی طبایی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hooman Rezaee
هومن رضائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Expenmental Evaluation of the Effect of Specimen and Grain Size on the Mechanical Properbies and Fracture Behavior of Rock
Strength of rock depends on mineralogical Compounds, grain’s shape and size, Free spaces between the grains and the matrix of the rock. Mechanical properties can be determined through the laboratory and the in situ tests. Specimen dimension and shape and loading rate affect the test results. The specific object of this research is to scrutinize, on the one hand how the dimensions of the grain in the rocks affect the Mechanical properties and fracture behavior of rock, and on the other hand how the dimensions of the specimen affect the results of the test. For this purpose In this regard, at the outset, three concrete panels and nine concrete beam with three entirely distinct grading (12, 20 and 25 mm) have been made, then after processing the specimens, Cores with 56, 68, 72 and 94 mm diameters and with the length to diameter ratio ( ) of 2 have been created. For evaluate of effect of specimen and grain size on the mechanical properties of rock In this research several tests have been applied, including the uniaxial compressive strength test, Four-point bending test to determine the toughness, Brazilian tensile strength test, sound velocity test and the point load strength index test.The results of the compressive strength test indicate that by upsizing the grains, the compressive strength of specimen with diameter 56, 68 and 72 mm also rises. On closer examination, it was clear that such an increase doesn’t occur in specimens with 94 mm diameters and by increasing the grain size, the compressive strength also increases . a comparison between elastic modulus and the velocity of the compressive waves values for specimens with different diameters shows that there is an inverse relationship among the elastic modulus, the velocity of the compressive waves and the diameter. four- point test, it has been observed that by Increasing grain size from 12 to 25 mm toughness and toughness factor Increase. The results of the tensile strength test indicate that changes in the ratio of length to diameter have a considerable impact on the results of this test, that is, an increase in the ratio of length to diameter brings about a decrease in tensile strength. in addition to these, it has been clear that the dimensions of grains have a direct relationship with Brazilian tensile strength. One of the most important result of this research is that by increasing in diameter the compressive strength of a specimen with diameter 56, 68 and 72 mm also increases.
استحکام سنگ تابع ترکیبات کانی‌شناسی، شکل‌دانه‌ها، اندازه دانه‌ها، نحوه قرار گرفتن آنها، فضاهای خالی موجود در بین دانه‌ها و نوع سیمان تشکیل دهنده سنگ است. استحکام سنگ را می‌توان در آزمایشگاه و یا با استفاده از آزمایش برجا تعیین کرد. اندازه نمونه‌ مورد آزمایش شکل نمونه و نرخ بارگذاری بر نتایج آزمایش تاثیر گذار است. در تحقیق حاضر تاثیر دانه‌بندی و اندازه نمونه بر روی خواص مقاومتی سنگ مورد بررسی قرار گرفته‌است برای این منظور سه پانل بتنی با سه دانه‌بندی مختلف و با سنگ‌دانه‌هایی به ابعاد 12، 20 و 25 میلیمتر ساخته شده‌است. پس از عمل‌آوری نمونه‌های بتنی، مغزه‌هایی با قطرهای 56، 68، 72 و 94 میلیمتر با نسبت طول به قطر برابر با 2 ( ) برای انجام آزمایش‌ها آماده‌سازی شده‌است. علاوه بر پانل‌های بتنی تعداد 9 تیر، برای هر دانه‌بندی تعداد سه تیر بتنی برای انجام آزمایش خمش چهارنقطه‌ای و تعیین مقدار چقرمگی نمونه‌ها ساخته شده‌است. برای بررسی تاثیر اندازه دانه‌ها و حجم نمونه‌ها بر پارامترهای مقاومتی، آزمایش مقاومت فشاری تک‌محوری، بار نقطه‌ای، آزمایش کششی برزیلی، آزمایش سرعت امواج طولی و آزمایش خمش چهار نقطه‌ای انجام شده‌است. نتایج بدست آمده نشان دهنده این است که با افزایش اندازه دانه‌ها مقاومت فشاری برای نمونه‌های با قطر 56، 68 و 72 میلیمتر بصورت خطی افزایش می‌یابد و فقط برای نمونه‌های با قطر 94 میلیمتر یک روند خطی و نزولی مشاهده گردید. مقایسه مدول الاستیک و سرعت امواج طولی در نمونه‌های با قطرهای متفاوت نشان داد که مقدار مدول و سرعت با افزایش قطر نمونه کاهش پیدا می‌کند. نتایج حاصل از آزمایش خمش چهار نقطه‌ای نشان داد که با افزایش اندازه دانه‌ها از 12 به 20 میلیمتر چقرمگی و فاکتور چقرمگی افزایش می‌یابد و با افزایش اندازه دانه‌ها به 25 میلیمتر چقرمگی نمونه‌ها در مقایسه با نمونه‌های با دانه‌بندی 20 میلیمتر با نسبت خیلی کمی کاهش می‌یابد. نتایج آزمایش مقاومت کششی برزیلی نشان دهنده این امر است که با افزایش نسبت طول به قطر نمونه‌ها ( ) ، مقاومت کششی بصورت خطی کاهش می‌یابد و بالعکس با افزایش اندازه دانه‌ها مقاومت کششی روند افزایشی را نشان می‌دهد. یکی از نتایج مهم در این تحقیق که نیاز به مطالعه و بررسی بیشتر دارد، افزایش خواص مقاومتی، با افزایش ابعاد نمونه‌ها برای قطرهای 56 تا 72 میلیمتر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی

100%