پنج شنبه 6/4/1387 - 0:23
-0 تشکر
45173
خواص عمومی سنگ
خواص مکانیکی سنگها خواص مکانیکی سنگها به کلیه خواصی گفته می‌شود که رابطه بین نیروهای وارده بر سنگ را نشان داده و تغییرات آنها را با تغییر شکلهای حاصل از این نیروها (با در نظر گرفتن زمان یا بدون آن) مشخص می‌سازد. بررسی خواص مکانیکی سنگها غالبا (نه در همه موارد) به نحوی خواص فیزیکی سنگها نیز مورد نظر است، از اینرو در بررسی و مطالعه مکانیک سنگها بی‌نیاز از شناسایی و بررسی بعضی از خواص فیزیکی سنگها نیست. البته بی‌تردید مبحث فیزیک سنگها خود مبحثی گسترده است. مهمترین خواص مکانیکی سنگها را بطور کلی می‌توان در گرو ههای اصلی زیر رده بندی نمود.
· خواص الاستیسیته : رابطه بین نیروها و تغییر شکلها را در محدوده الاستیک نشان می‌دهد. سنگها وقتی در محدوده الاستیک قرار دارند، پس از حذف نیرو به حالت اولیه خود بازگردند و تغییر شکل در آنها از بین می‌رود.· خواص مربوط به مقاومت سنگها : خواص مربوط به مقاومت سنگها مشخص کننده رابطه بین تنشها و تغییر شکلهای برگشت ناپذیر است.· خواص رئولوژی : خواص رئولوژی بیان کننده رابطه تنشها و تغییر شکلهای خمیری برگشت ناپذیر و مرتبط با زمان است.· خواص تکنولوژیکی : خواص تکنولوژیکی یا فن شناختی ، نشان دهنده رفتار سنگها در برابر ابزار است و این خواص در مبحث فیزیک سنگها قرار می‌گیرد.· خواصی که مرتبط با وجود یا حرکت سیال اعم از گازی یا مایع در سنگها است. خواص فیزیکی سنگها شناخت ویژگیهای فیزیکی سنگها از ابتدایی ترین بخش مطالعه سنگها ست، زیرا خواص فیزیکی تقریبا با تمام بخشهای دیگر از قبیل: طبقه‌بندی ، حفاری ، استخراج و اکتشاف ، پایداری سازه‌های سنگی ، لرزه شناسی ، مقاومت توده‌های سنگی ، روشهای اجرایی و غیره به نحوی ارتباط دارد. خواص فیزیکی سنگها را در حالت کلی می‌توان به خواص فیزیکی مستقل و شاخص‌های تکنولوژی مخصوص سنگها تقسیم کرد. خواص فیزیکی مستقل خواص فیزیکی مستقل خواصی هستند که تقریبا ذاتی می‌باشند و به صورت مستقل تلقی می‌شوند، مثل وزن مخصوص و تخلخل. از مهمترین این ویژگیها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
· وزن مخصوص سنگ : وزن مخصوص سنگ عبارت است از نسبت حجم معینی از فاز جامد آن به وزن همان حجم از آب مقطر ، از اینرو وزن مخصوص ، کمیتی بدون بعد است.· تخلخل : سنگها اجسامی کاملا تو‌پر نیستند و همیشه حاوی خلل و فرج به صورت حفره‌های کم و بیش مرتبط ، شکافها یا حفره‌های مجزا هستند. تخلخل عبارتست از نسبت حجم فضای حفره‌های سنگ به حجم کل سنگ.· درصد آب و گاز : مقدار آب موجود در سنگها معمولا به صورت درصدآب یا درصد رطوبت بیان می‌شود.· لایه بندی : غالبا در سنگها امتدادها و سطوحی یافت می‌شود که در آنها نیروی چسبندگی و اتصال دانه‌ها نسبت به امتدادهای دیگر و یا به حداقل رسیده است. این سطوح در سنگهای رسوبی منطبق بر صفحات لایه‌ها قرار دارد.· تورق : علاوه بر سطوح لایه بندی در سنگها سطوح دیگری ممکن است وجود داشته باشد که به نام سطوح تورق نامیده میشودو معمولا در امتداد سطوح رسوبگذاری نیست. اکثر لایه‌های ذغالی دارای چنین سطوحی است.· نفوذپذیری سنگها : نفوذپذیری یک سنگ عبارتست از سرعت عبور سیال از آن. شاخص‌های تکنولوژی مخصوص سنگها در طبقه‌بندی و شناخت سنگها و در پیش بینی عکس العمل سنگها در برابر ابزار ، شاخص‌های تجربی مخصوصی مورد استفاده قرار می‌گیرد که مهمترین آنها عبارتند از :
· سختی : شاخص سختی مشخص کننده نرمی و سختی حجم جسم در برابر کشیده شدن یا برخورد جسم دیگر بر آن.· سفتی : سفتی سنگ ، مقاومت سنگ را در برابر نیروهای جداکننده اجزای آن نشان می‌دهد و نسبت به سفتی سنگ آهک سنجیده می‌شود.· ضریب شکنندگی : ضریب شکنندگی پارامتری است که نشان دهنده شکنندگی سنگهاست. و عبارت است از نسبت کار لازم برای ایجاد تغییر شکل در منطقه الاستیسیته ، به انرژی کل لازم برای شکستن سنگ است.· سائیدگی : در ارتباط با تاثیر سنگ بر وسایل حفاری ، قدرت سائیدگی سنگ تعریف می‌شود. 