Skip to main content
SUPERVISOR
Lohrasb Faramarzi,Mortaza Tabaei
لهراسب فرامرزي (استاد راهنما) مرتضي طبايي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hooman Rezaee
هومن رضائي

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 ترکيبات کاني‌شناسي، شکل‌دانه‌ها، اندازه دانه‌ها، نحوه قرار گرفتن آنها، فضاهاي خالي موجود در بين دانه‌ها و نوع سيمان تشکيل دهنده سنگ است. استحکام سنگ را مي‌توان در آزمايشگاه و يا با استفاده از آزمايش برجا تعيين کرد. اندازه نمونه‌ مورد آزمايش شکل نمونه و نرخ بارگذاري بر نتايج آزمايش تاثير گذار است. در تحقيق حاضر تاثير دانه‌بندي و اندازه نمونه بر روي خواص مقاومتي سنگ مورد بررسي قرار گرفته‌است براي اين منظور سه پانل بتني با سه دانه‌بندي مختلف و با سنگ‌دانه‌هايي به ابعاد 12، 20 و 25 ميليمتر ساخته شده‌است. پس از عمل‌آوري نمونه‌هاي بتني، مغزه‌هايي با قطرهاي 56، 68، 72 و 94 ميليمتر با نسبت طول به قطر برابر با 2 ( ) براي انجام آزمايش‌ها آماده‌سازي شده‌است. علاوه بر پانل‌هاي بتني تعداد 9 تير، براي هر دانه‌بندي تعداد سه تير بتني براي انجام آزمايش خمش چهارنقطه‌اي و تعيين مقدار چقرمگي نمونه‌ها ساخته شده‌است. براي بررسي تاثير اندازه دانه‌ها و حجم نمونه‌ها بر پارامترهاي مقاومتي، آزمايش مقاومت فشاري تک‌محوري، بار نقطه‌اي، آزمايش کششي برزيلي، آزمايش سرعت امواج طولي و آزمايش خمش چهار نقطه‌اي انجام شده‌است. نتايج بدست آمده نشان دهنده اين است که با افزايش اندازه دانه‌ها مقاومت فشاري براي نمونه‌هاي با قطر 56، 68 و 72 ميليمتر بصورت خطي افزايش مي‌يابد و فقط براي نمونه‌هاي با قطر 94 ميليمتر يک روند خطي و نزولي مشاهده گرديد. مقايسه مدول الاستيک و سرعت امواج طولي در نمونه‌هاي با قطرهاي متفاوت نشان داد که مقدار مدول و سرعت با افزايش قطر نمونه کاهش پيدا مي‌کند. نتايج حاصل از آزمايش خمش چهار نقطه‌اي نشان داد که با افزايش اندازه دانه‌ها از 12 به 20 ميليمتر چقرمگي و فاکتور چقرمگي افزايش مي‌يابد و با افزايش اندازه دانه‌ها به 25 ميليمتر چقرمگي نمونه‌ها در مقايسه با نمونه‌هاي با دانه‌بندي 20 ميليمتر با نسبت خيلي کمي کاهش مي‌يابد. نتايج آزمايش مقاومت کششي برزيلي نشان دهنده اين امر است که با افزايش نسبت طول به قطر نمونه‌ها ( ) ، مقاومت کششي بصورت خطي کاهش مي‌يابد و بالعکس با افزايش اندازه دانه‌ها مقاومت کششي روند افزايشي را نشان مي‌دهد. يکي از نتايج مهم در اين تحقيق که نياز به مطالعه و بررسي بيشتر دارد، افزايش خواص مقاومتي، با افزايش ابعاد نمونه‌ها براي قطرهاي 56 تا 72 ميليمتر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی