نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدان
2 دانشگاه صنعتی همدان
3 دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
در این مطالعه، رفتار برشی فصلمشترک بتن- سنگ نرم با استفاده از نرمافزار PFC2D (کد جریان ذره) شبیهسازی و نتایج با آزمونهای فیزیکی مقایسه شد. فصلمشترک بتن- سنگ هندسههای مختلفی دارد، بتن نیز در حفرههای گچ نفوذ داده شد. نمونههایی با ابعاد 15 سانتیمتر × 15 سانتیمتر × 5 سانتیمتر حاوی لایههای گچ و بتن ساخته شد. بتن در قسمت میانی نمونه قرارگرفته و دو طرف آن توسط گچ احاطهشده است تا بتن بتواند به داخل گچ نفوذ کند. نه هندسه مختلف برای فصلمشترک بتن- سنگ انتخاب شد، یعنی فصلمشترک زیگزاگ متقارن، فصلمشترک زیگزاگ غیرمتقارن و فصلمشترک مسطح. همچنین ارتفاع دندانههای بتنی، پایه دندانههای بتنی و زوایای دندانهها متفاوت بودند. در فصلمشترک ثابت، بتن از یک، دو و سه کانال از هر طرف به گچ نفوذ می کند. 27 مدل مختلف تهیه شد. نمونهها با استفاده از قالبهای ویژه، در دستگاه UCS (مقاومت فشاری تکمحوری) جایگذاری شده و تحت بارگذاری برش پانچ آزمایش شدند. همزمان با انجام آزمایشها، شبیهسازی عددی نیز انجام شد. به این صورت که مدل در نرمافزار PFC کالیبره شده و سپس مدلسازی عددی رفتار برشی فصلمشترک بتن و سنگ انجام میشود. نتایج نشان داد که الگوی شکست فصلمشترک سنگ-بتن تحت تأثیر هندسه دندانههای بتنی قرارگرفته است. در نمونههای بدون دندانه بتنی، شکست کششی در فصلمشترک رخ میدهد؛ اما با افزایش زاویه زبری، علاوه بر شکست کششی، ترکهای کششی در نوک زبری در نمونه ایجاد میشود. با افزایش زاویه از 0 تا 30، تعداد ترکهای کششی در نمونه افزایش مییابد. با افزایش کانالهای تزریق بتن در سنگ، الگوی شکست نهایی تغییر نمیکند اما تنش شروع ترک، سختی برشی و تنش شکست افزایش مییابد. تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی وجود دارد.
کلیدواژهها [English]
)