بررسی رفتار نمونه‌های بتن درزه‌دار با استفاده از روش‌های سرعت موج تراکمی و مقاومت ویژه الکتریکی

Abstract

بررسی درز‌‌‌ها و ناپیوستگی‌ها بر خواص فیزیکی سنگ، برای درک بسیاری از مشکلات کلیدی در زلزله‌شناسی، آتشفشان‌شناسی و ژئوتکنیک ضروری است. در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های ژئوفیزیکی برای برآورد ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ‌ها، به‌‌دلیل مزایای آن گسترش یافته است. در تحقیقات گذشته، میزان تخلخل سنگ را با استفاده از سرعت موج تراکمی با روابط تجربی برآورد کرده‌اند. همچنین روابط بسیاری برای ارتباط میان مقاومت ویژه الکتریکی و تخلخل عرضه شده است. در این تحقیقات، اثر درزه و ناپیوستگی‌ها در نظرگرفته نشده است. در این مقاله به‌‌منظور اثردهی ناپیوستگی‌ها در نمونه‌های آزمایشگاهی، از مدل‌سازی فیزیکی سنگ (ریزدانه و درشت‌دانه) با نمونه‌های بتنی و ناپیوستگی‌های مصنوعی استفاده شده است. بدین‌‌منظور تعداد 20 نمونه بتنی استوانه‌ای، طبق استاندارد NQ ISRM در آزمایشگاه تهیه شد. درزه‌های مصنوعی با ابعاد متفاوت در هنگام ساخت نمونه در آن قرار داده شد. نمونه‌‌‌ها به مدت 6 روز در آب قرار داده شدند و پس از خارج شدن از آب، به‌‌مدت 24 ساعت تا خشک شدن کامل در گرمکن گذاشته شدند، و سپس در حالت خشک و اشباع، سرعت موج کشسان تراکمی و مقاومت ویژه الکتریکی اندازه‌گیری شد. اندازه‌گیری سرعت موج تراکمی روشن ساخت که با توجه به رابطه ریمر و همکاران، رفتار درزه (ناپیوستگی) با ضریب اصطکاک کم (وجود یونولیت، طلق نازک و کاغذ برای ایجاد درزه) در نمونه‌ها، شبیه وجود آب در منافذ نمونه بدون درزه است. آهنگ کاهش سرعت موج تراکمی با افزایش چگالی درزه‌داری در نمونه‌های خشک بیشتر از نمونه‌های اشباع است. افزایش چگالی درزه‌داری (درزه‌های ترنشو: درزه‌های پرشده با یونولیت، طلق نازک و کاغذ) در نمونه‌های اشباع باعث افزایش مقاومت ویژه الکتریکی با رابطه لگاریتمی با ضریب همبستگی 97/0 درصد می‌شود.