بررسی ارتباط شاخص های بافتی با ویژگی های مقاومتی و دوام سنگ دانه های بالاست آذرین | ||
یافتههای نوین زمینشناسی کاربردی | ||
مقاله 13، دوره 18، شماره 35، تیر 1403، صفحه 220-238 اصل مقاله (3.65 M) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22084/nfag.2023.27774.1553 | ||
نویسندگان | ||
مهدی ترابی کاوه* 1؛ میر محمد میری2؛ مهناز خدامی1؛ فریدون حیدری3 | ||
1استادیار گروه زمینشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
2استادیار گروه زمینشناسی، دانشکده علومزمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
3کارشناسارشد زمینشناسی مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
چکیده | ||
دوام سایشی و شیمیایی سنگدانههای بالاست از ویژگیهای اساسی محسوب میشوند که بر عملکرد سازههایی نظیر ریل راهآهن موثر هستند. شاخصهای سایش لسآنجلس و افت وزنی محلول سولفات منیزیم از جمله مهمترین پارامترهای سنگ هستند که به طور معمول در طراحیهای مهندسی مورد استفاده قرار میگیرند. این پارامترها تا حد زیادی تحت تاثیر ویژگیهای بافتی سنگها میباشند. در این پژوهش، هفت نوع سنگ آذرین بیرونی به منظور ارزیابی ارتباط شاخصهای بافتی با ویژگیهای کانیشناسی، فیزیکی و مکانیکی، مورد بررسی قرار گرفتند. ویژگیهای مهندسی شامل وزن واحد حجم، تخلخل، مقاومت بار نقطهای، شاخص سایش لسآنجلس و افت وزنی سولفات منیزیم در آزمایشگاه برای نمونهها اندازهگیری شد. همچنین تصاویر مقطع نازک نمونهها در نرمافزارهای آنالیز تصویر ImageJ و JMicroVision مورد بررسی قرار گرفتند. شاخصهای بافتی (ضریب بافتی، شاخص کشیدگی، شاخص مدور بودن، شاخص جامد شدگی و شاخص قطر فِرِت) براساس آنالیز تصویر انجام شده برای همه نمونهها محاسبه گردیدند. در نهایت، روابط بین این شاخصها و ویژگیهای کانیشناسی و فیزیکی- مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کانیهای غیر همبعد مانند فلدسپار و کانیهای مافیک (آمفیبول، پیروکسن و بیوتیت) ارتباط نسبتاً معناداری با شاخص کشیدگی دارند. همچنین روابط خطی بسیار قوی بین شاخص سایش لسآنجلس (90/0 R2 =) و افت وزنی سولفات منیزیم (88/0 R2 =) با ضریب بافتی مشاهده شد. در نهایت براساس نتایج بدست آمده مشخص گردید که شاخصهای بافتی نظیر ضریب بافتی میتوانند در تخمین ویژگیهای دوام سنگدانهها با قابلیت اطمینان زیادی مورد استفاده قرار گیرند. | ||
کلیدواژهها | ||
ویژگی های مکانیکی؛ کانی شناسی؛ شاخص های بافتی؛ سنگ دانه بالاست آذرین | ||
مراجع | ||
Alber, M., Kahraman, S (2009) Predicting the uniaxial compressive strength and elastic modulus of a fault breccia from texture coefficient. Rock Mechanics and Rock Engineering, 42: 117–127. doi:10.1007/s00603-008-0167-x.
Aligholi, S., Lashkaripour, G. R., Ghafoori, M., Azali, S. T (2017) Evaluating the relationships between NTNU/SINTEF drillability indices with index properties and petrographic data of hard igneous rocks. Rock Mechanics and Rock Engineering, 50: 2929–2953.
Anon, O (1979) Classification of rocks and soils for engineering geological mapping. Part 1: rock and soil materials. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 19(1): 364-437. doi: https://doi.org/10.1007/BF02600503.
ASTM (2005) Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate. ASTM C88-05. ASTM International West Conshohocken, 4 p.
ASTM (2008) C131/C131M: Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine. Annual Book of American Society for Testing materials ASTM Standards, West Conshohocken, 5 p.
Atici, U., Comakli, R (2019) Evaluation of the physico-mechanical properties of plutonic rocks based on texture coefficient. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 119(1): 63-69.
Ersoy, H., and Acar, S (2016) Influences of petrographic and textural properties on the strength of very strong granitic rocks. Environmental Earth Sciences, 75: 1461–1476. doi: 10.1007/s12665-016-6277-y.
Fereidooni, D (2022) Importance of the mineralogical and textural characteristics in the mechanical properties of rocks. Arabian Journal of Geosciences, 15(7): 637.
Fereidooni, D., and Sousa, L (2022) Predicting the Engineering Properties of Rocks from Textural Characteristics Using Some Soft Computing Approaches. Material, 15: 7922. doi.org/10.3390/ma15227922.
Franklin, J. A (1985) Suggested method for determining point load strength. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 22(2): 51-60. doi: 10.1016/0148-9062(85)92327-7.
Ghobadi, M. H, Amiri, M., Aliani, F (2011) The study of engineering geological properties of peridotites in Harsin, Kermanshah province (A case study). Journal of Engineering Geology, 14(1): 105-132. doi: 10.22084/nfag.2019.19208.1375 (in Persian).
Ghobadi, M. H., Ahmadi, L., Miri, M. M., Jafari, S. R (2019) The relationship between petrology and physical and mechanical properties of Granitoid rocks. New Findings In Applied Geology, 12(24): 54-64. doi: 10.22084/nfag.2018.14348.1268 (in Persian).
Hemmati, A., Ghafoori, M., Moomivand, H., & Lashkaripour, G. R (2020) The effect of mineralogy and textural characteristics on the strength of crystalline igneous rocks using image-based textural quantification. Engineering Geology, 266:105467.
Howarth, D. F., and Rowlands, J. C (1986) Development of an index to quantify rock texture for qualitative assessment of intact rock properties. Geotechnical Testing Journal, 9: 169–179. doi: 10.1520/gtj10627j.
Kolay, E., and Baser, T (2017) The effect of the textural characteristics on the engineering properties of the basalts from Yozgat region, Turkey. Journal of the Geological Society of India, 90: 102–110.
Schulz, B., Sandmann, D., Gilbricht, S (2020) SEM-Based Automated Mineralogy and Its Application in Geo- and Material Sciences. Minerals, 10: 1004. doi:10.3390/min10111004. 10.3390/min10111004.
Ulusay, R (2014) The ISRM suggested methods for rock characterization, testing and monitoring: 2007-2014, Springer, 201 p.
Williams, H., Turner, F. J., Gilber, C. M (1954) Petrography: An Introduction to the Study of Rocks in Thin Section. W.H. Freeman Company: San Francisco, CA, USA, 406 p.
Zorlu, K., Ulusay, R. T., Ocakoglu, F., Gokceoglu, C. A., Sonmez, H (2004) Predicting intact rock properties of selected sandstones using petrographic thin-section data. International Journal of Rock Mechanics Mineral Science, 41: 93–98. doi:10.1016/j.ijrmms. 2004.03.025. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 586 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 75 |