السلوك الميكانيكي للصخور الجبسية تحت طرائق مختلفة للتشبع

الباحث

ضفار عبد الرحمن عباس

المشرف

فلاح حسن رحيل - امجد ابراهيم فاضل

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

ماجستير

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Gypsum rock;Saturation methods;Mechanical behavior;Rock strength

أجريت هذه الدراسة لتوضيح آلية التشبع في الصخور الجبسية مع مرور الوقت وكيف تؤثر على الخواص الميكانيكية من خلال إجراء الفحوصات المعدة لهذا الغرض. تم جمع الكتل الصخرية من ثلاث مناطق في العراق (زرباطية شرق العراق ، بازيان شمال العراق وهيت غرب العراق) لإجراء عملية الحفر ¢ القطر المقررللعينات 50 ملم. بعد ذلك ، تم تقليم Cal gall بحيث تكون العينات الناتجة 60 اسطوانة لاختبار قوة الضغط الأحادي المحور بأبعاد قطر 50 ملم وسمك 100 ملم و 120 قرصًا بأبعاد قطر 50 ملم وسمك 25 ملم لأختباري قوة الشد البرازيلية و قوة تحميل النقطي. أجريت تجربة اختبارية لتحديد زمن تشبع الصخور وتحقيق عملية التشبع أشارت نتائج الاختبار إلى أن الصخور الجبسية تستغرق 24 ساعة لإنهاء عملية التشبع ألا ان وقت الوصول للاستقرار الكيميائي أطول. بدأ العمل بوضع الأسطوانات والأقراص داخل وعاء لضمان حدوث التفاعل في ظل ظروف خاضعة للرقابة. تم إخضاعها لثلاث طرق مختلفة للتشبع ، منها الغمر في cle الشرب ٠ الغمر في محلول ملحي مشبع بكبريتات الكالسيوم المائية بمعدل 3 غم / لتر ، والتعرض للرطوبة باستخدام مرطب بالبخار البارد ذو محتوى رطوبة بنسبة 178 أظهرت نتائج الاختبارات أن سلوك الصخور الجبسية متشابه بالنظر إلى حساسية الماء ، حيث أثرت عمليات التشبع Labs على الخواص الميكانيكية للصخور الجبسية. لذلك فإن طريقة الغمر في محلول ملحي لكبريتات الكالسيوم المائية كان لها التأثير الأشد على الخواص الميكانيكية للصخور, حيث بلغت قيمة الأنحدارالقصوى في القوة الخواص الميكانيكية )772( أثبتت الدراسة أن الضرر الناجم عن التعرض للرطوبة النسبية لمدة 24 ساعة قريب من الضرر الناتج عن الغمر بالماء الصالح للشرب لمدة 24 ساعة. إن جزيئات الماء المكتسبة بخاصية التشبع من خلال سحب المياه وتخزينها في فجوات مختلفة الحجم داخل الهيكل الصخري, تعمل هذه الجسيمات على التآكل الداخلي, توسيع الفجوات التشوهات تذويب بلورات الجبس بمفعول الأنحلال مع الحفاظ على الشكل الخارجي سليمًا ومع ذلك, بمجرد تعرض العينات لأحمال خارجية عالية أو إجهاد فإنها تنهار بسرعة في حالة التعرض للرطوبة اما في حالة الغمر في الماء ، فتكون آثار الذوبان ظاهرة على سطح العينات من خلال ترسب مسحوق الجبسم في قعر حاوية الغمر.

This study was conducted to clarify the mechanism of saturation in gypsum rocks with time, and how it affects the mechanical properties by conducting examinations that prepared for this purpose. The rock blocks were collected from three areas in Iraq ( Zurbatiyah eastern of Iraq, Bazian of northern Iraq and Heet of western Iraq) to conduct the coring process. The scheduled diameter of the samples is 50 mm. After that, the edges were trimmed so that the resulting specimens were 60 cylinders for the Uniaxial Compressive Strength (UCS) test with dimensions of 50 mm diameter and 100 mm thickness, and 120 discs with dimensions of 50 mm diameter and 25 mm thickness for both Point Load Strength (PLT) and Brazilian Tensile Strength (BTS) tests. A test experiment was conducted to determine the time for the rocks to saturate, achieving the saturation process. The test results indicated that 24 hours is when it takes gypsum rocks to finish the saturation process after determining the end of the reaction. The work was started by placing the specimens and disks inside a container to ensure that the reaction took place under controlled conditions. It was subjected to three different saturation methods, the first one is immersion in potable water, the second one immersion in brine saturated with aqueous calcium sulfate at a rate of 3 g/L, and the third is exposure to moisture by using a cold steam humidifier with a moisture content of 78%. The results of the tests showed that the behavior of gypsum rocks is similar considering water sensitivity, as the saturation processes negatively affected the mechanical properties of gypsum rocks. So, the method of immersion in the brine solution of aqueous calcium sulfate had the most severe impact on the mechanical properties of rocks, with a maximum reduction value of (72%). The study proved that the damage from exposure to relative humidity for 24 hours is close to the damage caused by water immersion for 24 hours. Nevertheless, the acquired water molecules dissolve the gypsum crystals. Saturation is the property of withdrawing water and storing it in different sized gaps within the rock structure. These particles work on internal erosion and widening of the gaps while maintaining the external shape intact from deformations. However, as soon as the samples are exposed to a high external load or stress, they quickly collapse in case of exposure to moisture only as for water immersion, it has the effects of dissolution and saturation.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب