مقایسه شکست مصالح دانه‌ای گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک تحت بارگذاری تک‌محوری فشاری با محصورشدگی جانبی

چکیده

مصالح دانه­ای در اثر وزن لایه­های فوقانی، تنش­های ناشی از تغییرات دمایی در محیط و نیروهای لرزه­ای، دارای ناپیوستگی­ها و ریزترک­هایی در ساختار خود می‌شوند. از طرفی، مصالح دانه‌ای طبیعی دارای تنوع شکل و اندازه بوده و این عوامل نیز تأثیرگذار در رفتار مکانیکی مصالح هستند. با تهیه مصالح دانه­ای هم شکل، هم اندازه ولی ترک‌دار، میتوان تأثیر ترک را بر رفتار آنها مورد ارزیابی قرار داد. بر این اساس، سنگدانه‌های مصنوعی گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک در محدوده اندازه کوچکتر مصالح مورد استفاده در سدهای سنگریزه‌ای، ساخته شده و تحت بارگذاری تک‌محوری فشاری با محصورشدگی جانبی قرار گرفتند. پارامترهای کنترل‌کننده همچون فاکتور شکست، انرژی اعمالی در واحد حجم، تراکم‌پذیری و نیز رفتار تنش-کرنش برای کلیه آزمایش‌ها‌، بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که وجود ناپیوستگی در دانه‌ها، سبب وقوع بیشتر شکست و نیز جذب انرژی بیشتر می­گردد. الگوی غالب شکست در مصالح با استفاده از تابع توزیع ویبول، بصورت خردایش سطحی و لب‌پرشدگی بدست آمدند. همچنین شیب منحنی تنش-کرنش در دانه‌های ترک‌دار نسبت به دانه‌های بدون ترک کاهش یافته ولی در کلیه حالات مختلف بارگذاری، مدول الاستیسیته مماسی روند افزایشی دارد. نهایتاً روند تغییرات فاکتور شکست در برابر انرژی وارده را میتوان بصورت تابع هیپربولیک تقریب زد.