تأثیر آب‌های شور بر تغییر ویژگی‌های مهندسی ماسه‎سنگ‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار، دانشکده معماری و هنر، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

در این پژوهش تأثیر شوری بر ویژگی‎های مهندسی ماسه‌سنگ‌ها بررسی شده است. بدین منظور دو نوع ماسه‎سنگ مربوط به تکیه‌گاه و سنگ‌چین محافظ سد ونیار (در استان آذربایجان شرقی) و سه نوع آب (آشامیدنی، نیمه‌شور و شور) برای اشباع ماسه‎سنگ‎های اشاره شده مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش‌های جذب آب، مقاومت تراکمی تک‌محوری، بار نقطه‌ای، ذوب و انجماد، سرعت صوت و دوام در برابر خشک و تر شدن در بازه‌های زمانی مختلف روی نمونه‌های سنگی اشباع انجام شد. پس از 5 ماه قرارگیری نمونه ماسه‌سنگ‌های نوع 1 و2 در آب شور، مقاومت تراکمی تک‌محوری به ترتیب 13 و 4 درصد و پس از 10 ماه به ترتیب 12و 2/0 درصد کاهش مقاومت نسبت به حالت آب آشامیدنی نشان داد. میزان کاهش دوام پس از 10 چرخه، با افزایش شوری (از آب آشامیدنی تا شور) برای سنگ نوع 1 از 3/2 % تا 2/4 % و برای سنگ نوع 2 از 8/1 % تا 2/3 % تغییر کرد. سرعت صوت در نمونه‌های خشک ماسه‌سنگ‌های نوع 1 و 2 به ترتیب 4450 و 4950 متر بر ثانیه اندازه‌گیری شد که با بالا رفتن شوری به 4699 و 5255 متر بر ثانیه رسید. آب شور روی دوام در برابر ذوب و انجماد تقریباً بدون تأثیر بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of brine waters on engineering characteristics changes of sandstones

نویسندگان [English]

  • Z. Jorkesh 1
  • R. Ajalloeian 2
  • A. H. Sadeghpour 3
  • M. J. Kalantar Hormozi 1
1 M.Sc., Department of Geology, Faculty of Science, University of Isfahan, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Science, University of Isfahan, Isfahan, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Architecture and Art, Kashan University, Kashan, Iran
چکیده [English]

In this research, the effect of salinity on engineering characteristics of sandstones is investigated. For this purpose, two sandstones from abutments and rock fill (Rip-Rap) of Vanyar dam (in Eastern Azerbaijan province) were selected in addition to three water samples (drinking water, semi-brine and brine) to saturate these rock samples. Water content, uniaxial compressive, point load, thawing and freezing, sound velocity, and durability tests were carried out on dry and saturated samples at different time intervals. After 5 months of submerging type 1 and 2 sandstones in brine water, the uniaxial compressive strength values were decreased 13 and 4%, respectively, and after 10 months to 12 and 0.2%, respectively, compared to those of samples prepared using drinking water. By increasing the salinity of the water, the durability values after 10 cycles changed from 2.3 to 4.2% and from 1.8 to 3.2% for sandstones types 1 and 2, respectively.  The sound velocity in a dry sample of sandstones types 1 and 2 was measured as 4450 and 4950 m/sec, respectively, while they reached 4699 and 5255 m/sec, respectively, by increasing salinity. The results show that brine water almost has no effect on thawing and freezing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sandstone
  • Vanyar dam
  • Salinity
  • Uniaxial compressive strength
  • Durability
  • Sound velocity

قبادی، م. ح. و کاپله‌ای، م.، 1393- اثر pH آب روی ترکیب شیمیایی و دوام‌پذیری واحدهای سنگی سازند قم در شمال‌ شرق همدان، نشریه زمین‌شناسی مهندسی.

 

References

ASTM (American Society for Testing and Material), 1995- Annual Book of ASTM Standards. 04.03 West Conshohocken, PA

ASTM (American Society for Testing and Material), 1999- Annual Book of ASTM Standards. 04.08 West Conshohocken, PA.

Amoroso, G. G. and Fassina, V., 1983- Stone decay and conservation: atmospheric pollution, cleaning, consolidation and protection. Elsevier Science Publishers.

Bieniawski, Z. T., 1975- The point load test in geotechnical practice. Engg Geol 9: 1-11.

Brattli, B. J., 1992- The influence of geological factors on the mechanical properties of basic igneous rocks used as road surface aggregates. Engineering Geology 33: 303-317.

 Broch, E. and Franklin, J., 1972- The point-load strength test. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts, 669-676.

Çelik, M. Y., Akbulut, H. and Ergül, A., 2014- Water absorption process effect on strength of Ayazini tuff, such as the uniaxial compressive strength (UCS), flexural strength and freeze and thaw effect. Environmental Earth Sciences 71: 4247-4259.

Deere, D. U. and Miller, R., 1966- Engineering classification and index properties for intact rock. DTIC Document.

Deere, D., 1968- Geological Considerations, Rock Mechanics in Engineering Practice. Editores Staggy, R. G., Zienkiewicz, D. C., John Wiley, New York.

Ghobadi, M. and Momeni, A., 2011- Assessment of granitic rocks degradability susceptive to acid solutions in urban area. Environmental Earth Sciences, 64: 753-760.

Ghobadi, M. and Mousavi, S., 2014- The effect of pH and salty solutions on durability of sandstones of the Aghajari Formation in Khouzestan province, southwest of Iran- Arabian Journal of Geosciences, 7: 641-653.

Gupta, V. and Ahmed,  I., 2007- The effect of pH of water and mineralogical properties on the slake durability (degradability) of different rocks from the Lesser Himalaya, India. Engineering Geology, 95: 79-87.

ISRM (International Society for Rock Mechanics), 1980- Basic Geotechnical Description of Rock Masses. Int. J. Rock Mech. Min. SCI. Geomech. Abstr., 18: 85-110.

I ISRM (International Society for Rock Mechanics): Commission on Testing Methods, 1985- Suggested methods for determining point load strength. Int. J. Rock Mech. Min. SCI. Geomech. Abstr., 22: 51-60.

Matsuoka, N., 1990- Mechanisms of rock breakdown by frost action: an experimental approach. Cold Regions Science and Technology, 17: 253-270.

Nakamura, Y., 1996- Experimental study of rock deterioration and weathering. Tsuchi To Kiso JSSMFE, 44: 55-60.

Summersby, L., Hagan, P., Saydam, S. and Wang, S. R., 2013- Changes in rock properties following immersion in various chemimcal solutions. 309-404.