تاثیر تغییرات دمای ناشی از آتش سوزی و سرد شدن بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ تراورتن

سنگ‌ها در مواردی از قبیل انفجار و آتش‎سوزی تحت حرارت قابل توجهی قرار می‌گیرند و با خاموش‎کردن آتش سرد می‌شوند و فرآیند گرمایشسرمایش اتفاق می‌افتد. در این مقاله، هدف بررسی اثر دما در یک بازه گرمایش سرمایش بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ تراورتن  است. از آنجا که سنگ تراورتن در ایران استفاده فراوانی در نمای ساختمان‌ها دارد، به عنوان ماده مورد مطالعه انتخاب و تحقیق بر روی سه نوع سنگ تراورتن (تراورتن b، تراورتن d و تراورتن r) انجام شد. تخلخل موثر و  نفوذپذیری در دمای 25 درجه سانتی‎گراد برای تراورتنb، بیشتر از تراورتن d و تراورتنd ، بیشتر از تراورتن r است. هم‎چنین سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکم تک‎محوری در دمای 25درجه سانتی‎گراد برای تراورتنb  ،کمتر از تراورتن d و تراورتن d ، کمتر از تراورتن r است. در مرحله گرمایش در یک دوره گرمایشسرمایش، آزمایش روی نمونه‌هایی که در معرض دمای 150، 300، 500 و800 درجه سانتی‎گراد قرار داده و سپس در دمای محیطی، به‎تدریج سرد شده‎اند، انجام شد. یک سری آزمایش نیز روی نمونه‌هایی که دوره گرمایش سرمایش را تحمل نکرده‎اند، اجرا شد. این مقاله به بررسی اثر فرآیند گرمایش سرمایش برخواص فیزیکی آن شامل تخلخل موثر، سرعت امواج طولی و نفوذپذیری و خواص مکانیکی آن شامل مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تک‏محوری می‏پردازد.  نتایج نشان‎داد که در اثر افزایش دما، تخلخل موثر و نفوذپذیری، افزایش، و سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تک‎محوری کاهش می‎یابد. بیشترین افزایش تخلخل موثر و نفوذپذیری در اثر افزایش دما، مربوط به تراورتنb وکمترین افزایش، مربوط به تراورتنr است. بیشترین کاهش سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکم تک‎محوری در اثر افزایش دما، مربوط به تراورتن b و کمترین کاهش، مربوط به تراورتن r است.

Influence of Temperature Changes Caused by Firing and Cooling on the Physical and Mechanical Properties of Travertine

In the case of explosions and fires, the rocks undergo cycles of heating and cooling, that is, they are exposed to considerable heat first and then cooled after extinguishing the fire. The purpose of this paper is to study how the temperature in a heatingcooling cycle can affect the physical and mechanical properties of travertine. In Iran, travertine stone is widely used for building facades, so travertine was chosen as the material of study. In this study, three types of travertine (Travertine B, Travertine D and Travertine R) were studied. The effective porosity and permeability at 25 °C for Travertine B is greater than Travertine D and Travertine D is greater than Travertine R. Also, the longitudinal wave velocity, tensile strength and uniaxial compressive strength at 25 °C for Travertine B are lower than Travertine D and Travertine D is lower than Travertine R. During the heating phase in a heatingcooling cycle, experiments were performed on specimens that were initially exposed to temperatures of 150, 300, 500 and 800 °C and then cooled gradually to ambient temperature. A series of experiments were performed on specimens that were not exposed to a heatingcooling cycle. This paper investigates the effect of the heatingcooling process on its physical properties including effective porosity, longitudinal wave velocity and permeability, and its mechanical properties including tensile strength and uniaxial compressive strength. The results showed that as the temperature increases, the effective porosity and permeability increased and the longitudinal wave velocity, tensile strength and uniaxial compressive strength decreased. The highest increase in effective porosity and permeability due to increasing temperature was related to travertine B and the lowest increase was related to travertine R. The highest decrease in longitudinal wave velocity, tensile strength, and uniaxial compressive strength due to increasing temperature was related to travertine B and the lowest decrease was related to travertine R.