بررسی استاندارد ISIRI 18628 تعیین مقاومت برشی مستقیم ناپوستگی های سنگ به صورت برجا
Determination of in Situ Direct Shear Strength of Rock Discontinuities
در این استاندارد روش انجام ازمایش جهت اندازه گیری مقاومت برشی سنگ در محل برسی می شود برای انجام ازمایش برش برجا سنگ مراحل زیر باید انجام شود
1- مشخص کردن محل انجام آزمایش
این ازمایش در محل پروژه و بر روی نمونه های انجام میشود که دارای ناپیوستگی باشد هر سطح متقاطع که بعضی ویژگی های توده سنگ در آن پیوسته نیست ، را ناپیوستگی گویند .ناپیوستگی ها شامل درزه ها ، سطوح تورق ،گسل ها ، صفحات لایه بندی ، رخ ( کلیواژ ) و مناطق ضعیف همراه با هر گونه مواد پرکننده هستند برای همین باید محلی انتخاب شود که دارای ناپیوستگی باشد
2- برش اطراف محل انجام ازمایش
برای انجام آزمایش باید سنگ را با ابزار مثل مته و دریل ، سنگ برش ، چکش و قلم و … به شکل مکعب مستطیل با ابعاد حدودی 700*700*350 میلیمتر برش داد در هنگام عملیات ساخت نموه باید به چند نکته دقت کرد
نکته 1 : نیروی برشی در امتداد صفحه و ناپیوستگی وارد شود
نکته 2 : تکیه گاه جهت اعمال نیرو برشی و بار قائم وجود داشته باشد
نکته 3 : خط فرضی برش جهت عملیات بتن ریزی مشخص گردد
3- قالب بندی و بتن ریزی اطراف نمونه
برای این که نیرو به کل نمونه وارد شود باید اطراف نمونه را بتن آرمه مستحکم کرده و با اعمال نیرو به بتن (بجز خط فرضی برش ) نیرو اعمال شود تا در محل پیش بینی شده برش اتفاق بیفتد .ابتدا مقداری پلی استایرن به ضخامت 2 سانتی متر در امتداد نمونه قرار داده و آرماتور بندی انجام میشود بعد از گیرش نهایی بتن ازمایش انجام میشود
نکته 1 : جهت جلو گیری از تورم نمونه سنگ میتوان 24 ساعت بعد از بتن ریزی به کمک ستون های مهار بند و تکیه گاه که از قبل پیش بینی شده نیروی قائم ایجاد کرد و از تورم نمونه جلوگیری کنید
4– ایجاد نیرو سرباره
بار عمودی یا سرباره به کمک صفحه های برش و جک هیدرولیک 30 تن ایجاد میشود و میزان جابه جایی حاصل از تغییر شکل نمونه در حال بارگذاری به کمک 4 ساعت جابه جایی اندازه گیری میشود در این بین غلطک های جهت حرکت آزادانه بین بار قائم و نیرو وجود دارد وظیفه این غلطک ها خنثی کردن استحکاک و از بین بردن بار های اضافی به نمونه می باشد
5– تنظیم جابه جایی سنج
در این آزمایش میزان جابه جایی عمودی ، جابه جایی برشی ، جابه جایی جانبی به کمک 8 ساعت اندازه گیری میشود که 2 ساعت جابه جایی سنج با دقت0.1 میلیمتر جهت اندازه گیری میزان جابه جایی برش استفاده میشود و 2 ساعت اندازه گیری جابه جایی با دقت 0.01 میلیمتر جهت اندازه گیری جانبی و 4 ساعت اندازه گیری با دقت 0.1 میلیمتر جهت اندازه گیری جابه جایی عمودی استفاده میشود . در دستگاه ساخت بهراد سازان همه جابه جایی ها به کمک جابه جایی سنج دیجیتال LVDT با دقت 0.01 میلیمتر اندازه گیری شده و روی نمایشگر دیجیتال نمایش داده میشود همچنین در صورت نیاز با اتصال نمایشگر به کامپیوتر نمودار جابه جایی نسبت به زمان رسم میگردد در شکل زیر جا نمایی جابه جایی سنج ها را مشاهده میکنید که در آن LVDT 1 or 4 جهت اندازه گیری جابه جایی عمودی استفاده میشود و LVDT 5 , LVDT 6 جهت اندازه گیری جابه جایی جانبی استفاده میشود و LVDT 7 , LVDT 8 جهت اندازه گیری جابه جایی برشی استفاده میشود
6- اعمال نیرو برشی
نیرو برشی با زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی برش اعمال میشود و تا لحظه برش ادامه پیدا میکند در این ازمایش میزان نیرو قائم ثابت است اما نیرو برش در حال افزایش می باشد که این افزایش نیرو باعث برش سنگ میگردد نرخ بارگذاری باید یکنواخت باشد و بین قرائت ها میزان اعمال نیرو و سرعت اعمال نیرو کنترل شود
7- محاسبات و گزارش
τ تنش برشی ایجاد شده در سنگ با ناپیوستگی
σn تنش عمودی ایجاد شده در سنگ با ناپیوستگی
Ps نیروی برشی کل ، بر حسب کیلو نیوتن
Pn نیروی عمودی کل ، بر حسب کیلو نیوتن
Psa نیروی برش اعمال شده ، بر حسب کیلو نیوتن
Pna نیروی عمودی اعمال شده ، بر حسب کیلو نیوتن
α زاویه شیب نیروی برشی اعمالی نسبت به صفحه برش ، برحسب درجه ( اگر0 = α آن گاه و 1 = cos α میشود اگر مقدار 0 = sin α بزرگتر از صفر باشد باید پس از هر افزایش در تیروی برشی ، نیروی عمودی اعمال شده را به میزان (sin α) Psa کاهش داد تا تنش قائم به طور تقریبی ثابت بماند ( در دستگاه تعیین مقاومت برشی سنگ بر جا میزان نیرو قائم به صورت دیجیتال و با دقت 10 کیلو گرم در حال نمایش می باشد در صورت نیاز میتواند جهت کاهش و افزایش نیرو نسبت به بار قائم محاسبه شده در پیش فرض اقدام نمایید
A مساحت صفحه برش ( که با توجه به جابه جایی برشی تصحیح میشود ) ، بر حسب میلیمتر مربع متوسط جابجایی برشی ، بر حسب میلیمتر
دستگاه مقاومت برشی سنگ برجا توسط شرکت بهراد سازان طراحی و تولید شده است در صورت نیاز به کالیبراسیون این دستگاه میتوانید با کارشناس مجموعه در تماس باشید
گزارش
برای گزارش مقاومت برشی سنگ برجا میتوانید از نمونه پیش نویس زیر استفاده کنید
