همبستگي بين مقاومت فشاري تك‌محوري و شاخص بار نقطه‌اي براي مصالح شبه سنگ

در علوم مهندسي وابسته به مكانيك سنگ، تعيين مقاومت فشاري تك‌محوري (UCS) از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. اما تعيين UCS با استفاده از آزمايش بارگذاري فشاري تك‌محوري در آزمايشگاه به علت پيچيده بودن روند آزمايش و نياز به آماده‌سازي دقيق نمونه‌ها بسيار سخت، وقت‌گير و هزينه‌بر است. ازاين‌رو، استفاده از آزمون‌هاي غير‌مستقيم همانند شاخص بار نقطه‌اي (PLI) به‌عنوان جايگزيني براي پيش‌بيني مقدار UCS توسط محققين موردبررسي قرارگرفته‌ و روابط متعددي براي همبستگي اين دو مقدار پيشنهادشده است. به علت سهولت در آماده‌سازي نمونه و انجام آزمايش، اقتصادي بودن، عدم اتلاف وقت و امكان استفاده صحرايي، آزمون PLIبسيار موردتوجه قرارگرفته است. PLI به‌صورت تجربي با مقاومت فشاري سنگ همبسته است. در اين مقاله، رابطه بين مقاومت فشاري تك‌محوري و شاخص بار نقطه‌اي براي مصالحي كه به‌عنوان مدلي از سنگ در آزمايشگاه مورداستفاده قرارگرفته‌اند، بررسي‌شده است. نمونه‌هاي مورداستفاده در اين تحقيق از جنس گچ پر مقاومت قالب‌گيري شده است كه ازمخلوط كردن گچ و آب ساخته‌شده‌اند. مقدار UCS براي اين ماده از انجام آزمايش بارگذاري فشاري تك‌محوري بر روي نمونه‌هاي استوانه‌اي با نسبت ارتفاع به قطر 5/2 به‌دقت آمده است. در اين تحقيق نتايج آزمايش‌هاي مقاومت فشاري تك‌محوري و بار نقطه‌اي بر روي نمونه‌هاي گچي ارائه و همبستگي بين UCS و PLI براي اين ماده با روابط ارائه‌شده توسط محققين پيشين مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد رابطه‌ي همبستگي بين PLI و UCS براي نمونه‌هاي گچي با معادلاتي كه براي ماسه‌سنگ، كوارتز و سنگ‌هاي سخت ارائه‌شده است، مطابقت خوبي دارد و مي‌توان از اين ماده به‌عنوان يك مدل مناسب براي شبيه‌سازي رفتار سنگ در آزمايشگاه استفاده كرد.