تخمین شاخص شکنندگی سنگ با استفاده از آزمایش بار نقطه‌ای (مطالعه موردی: سنگ توف کرج)

شکنندگی یکی از مهم‌ترین خصوصیات ذاتی سنگ است و بر روی رفتار سنگ در هنگام عملیات مختلف تاثیر زیادی دارد. در حال حاضر روش استانداردی برای اندازه‌گیری مستقیم شکنندگی سنگ در دسترس نیست. بنابراین روابط تجربی و روش‌های غیرمستقیم مختلفی از سوی محققین برای بدست آوردن شکنندگی سنگ ارائه شده است. اگرچه در نتایج حاصل شده اختلاف زیادی وجود دارد ولی تمامی روش‌ها حاکی از این است که شکنندگی سنگ تابعی از مقاومت‌ (کششی و تراکم تک‌محوری) آن است. در این پژوهش از اطلاعات اولیه به دست آمده از آزمایشات انجام شده بر روی سنگ توف کرج استفاده شده و ارتباط بین شاخص بار نقطه‌ای و مفاهیم شکنندگی برای این سنگ بررسی شده است. در اکثر مقالاتی که در حوزه شکنندگی به چاپ رسیده است از سه مفهوم جهت تعیین این شاخص استفاده شده که شامل b1 (نسبت مقاومت تراکم تک‌محوری به مقاومت کششی)، b2 (نسبت تفاضل مقاومت تراکمی تک‌محوری و مقاومت کششی به جمع مقاومت تراکمی تک‌محوری و مقاومت کششی) و b3 ( نسبت حاصل ضرب مقاومت تراکمی تک‌محوری و مقاومت کششی تقسیم بر دو) می‌باشد. ارتباط سه مفهوم شکنندگی توسط شاخص بار نقطه‌ای برای حالت خشک با استفاده از تحلیل ضریب تعیین (r2) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که بالاترین ضریب تعیین مربوط به رابطه  is(50)-b3می‌باشد؛ همچنین فقط معادله درجه دو می‌تواند ارتباط مقادیر شکنندگی و شاخص بار نقطه‌ای را به خوبی آشکار نماید.

Estimation of brittleness index using point load test (case study: Karaj tuff rock)

Brittleness is one of the most important inherent properties of rock which has a great effect on behavior of rock during various operations. For the time being, there is no standard method available for direct measurement of rock brittleness. So, different empirical relations and indirect methods have been provided by researchers to determine rock brittleness. Although the results are very different, but all of the methods suggest that rock brittleness is a function of strength (tensile strength and uniaxial compressive strength). This investigation has used initial data obtained from the tests on samples of Karaj Tuff rock and studied the relationship between point load index and concept of brittleness for this kind of rock. Most of the published literatures on the field of brittleness indicate that has been used three concepts to determine this index; including B1 (ratio of uniaxial compressive strength to tensile strength), B2 (ratio of the difference of uniaxial compressive strength and tensile strength to the sum of uniaxial compressive strength and tensile strength) and B3 (ratio of the multiplication of uniaxial compressive strength and tensile strength divided by two). The relationship between these three concepts and point load index is investigated for dry state using coefficient of determination analysis (R2). The results indicate that the highest value for coefficient of determination is achieved from Is(50) B3; Also, Only a second order equation can reveal the relationship between the values of brittleness and point load index.