تحقیق در مورد سنگ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 51 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

موضوع مکانیک سنگ از سال 1950شروع شد وبرپا یه فیزیک سنگها وبتدریج در سال 1960 مکانیک سنگ یعنی عکس المعل سنگ در برابر نیروهایی که به آن اعمال می شود که این نیروهامی توانند بر اثرعملیات انسانی بوجودآیند. مکانیک سنگ در رنجی ازکلیه ی علوم مهندسی کار برددارد.ازجمله مهندسی پی نیروگاهای هسته ای وپا یداری چا های نفتی وکاربرد های جدید تری مثل انرژی زمین گرمایی و دفنی زباله های هسته ای. درزمینه مهندسی معدن و مکانیک سنگ کاربرد مکانیک سنگ بر می گردد به سال 1960 یعنی در واقع در سال 1960 تاکید زیادی بر روی رفتار سنگ بکی و در سال 1970 روی ناپیوستگی ها توده سنگ شده بود. و در سال 1980 تاکید بیشتری در جهت آنالیز عددی شد.

در سال 1963 یکی از کارهای ویژه ای که انجام شد تشکیل انجمنی علمی مکانیک سنگ بود که بطور فزاینده ای رو به رشد بود و در سال 1997 حدود 7000 عضو از 37 کشور دنیا داشت.

سنگ به عنوان یک ماده مهندسی

یکی از موارد بسیار مهم مکانیک سنگ و مهندسی سنگ که اغلب هم نادیده گرفته می شود این است که ما یک ماده ای را استفاده می کنیم که بشدت دارای خواص متغیری می باشد. این را در شکل های 1-2 تا 3-2 می توان دید. ( ص 12و13) سنگ بکار می رود به عنوان یک ماده مهندسی برای ساختمان سازی بطوریکه سازه از سنگ ساخته می شود و یا سازه هایی روی سنگ ساخته می شود تا سازه در داخل سنگ ساخته شود. در بسیاری از مواد مهندسی عمران، سنگ برداشته می شود تا سازه در داخل آن قرار گیرد و بطور مثال حفاری سنگ جهت قرار دادن دستگاه های هیدروالکتریک در آن. در چنین مواردی بجای انیکه از مواد سنگی استفاده شود انها را برداشته و به بیرون منتقل می کنند. و اما از بعد معدنی سنگ ممکن است حفاری شود مثلا در یک معدن روباز و مادر این حالت درگیر می شویم با پایداری کناره های معدن روباز در این مثال ها و سایر مثال های مشابه مهندسی سنگ، سنگ یک ماده طبیعی است. ما بعنوان یک مهندس بایستی به خواص ماد و تنش های از قبل موجود در زمین و ارتباط آنها با اهداف و پروژه های مهندسی توجه کند،

در مهندسی عمران هدف اصلی، ابعاد کردن یک سازه با برداشتن سنگ می باشد. اما در مهندسی معدن هدف بدست آوردن موادی و سنگ هایی سات که برداشته و استخراج می شوند. بعنوان یک پایه اطلاعات اولیه زا هر کدام از این فعالیت ها این است که مادانش کافی از لایه زمین شناسی، هوازدگی مواد سنگی و پارامتر در زمین شناسی و وجود گسل های کوچک و بزرگ مقایس و درزهها داشته باشیم.

مکانیک سنگ بکار رفته در علم مهندسی هم یک علم و اهم هدف است.

تاثیر فاکتورهای زمین شناسی روی سنگ ها و توده سنگها:

به منظور تعیین تاثیر فاکتور در زمین شناسی روی سنگها موضوع زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت. از بعد مسائل مکانیکی ما بایستی ماده سنگ و نیروهایی که به آن اعمال می شود را در نظر بگیریم و ما سنگ بکر را دادیم که تقسیم می شود به نام پیوستگی های را سنگ بکر:

1- سنگ بکر:

سنگ بکر در اصطلاح مهندسی سنگی است که فاقد هر گونه ترک باشد. سودمندترین و مهمترین توصیف رفتار و مکانیکی این سنگها توصیف منحنی تنش – کرنش در فشار تک محوری است که تشکیل چنین منحنی کاملی به وضعیت میکروساختارها که با توجه به خصوصیات این میکروترکها شکل منحنی متغیر خواهد بود و بستگی دارد به یکی از پارامترهای مهم در این بحث صلبیت و مدول الاستیته سنگ است.

بعنوان مثال می بنید شکل های 10-3 و 11-2 کتاب هاریسون را.

2- همانطور که از اشکال پیداست سنگ تا قبل از نقطه مقاومت نهایی رفتار لااستیک از خود نشان می دهند و اگر مواد الاستیک کامل باشند هیچ انرژی جذب نمی کند و قادر به تحمل هر ترازی از تنش هستند.

3 - ناپیوستگی ها و ساختار سنگ: همانطور که در بخش قبل گفته شد یکی از شاخص های اصلی سنگ بکر، صلبیت stiffness است که بعنوان مدول یانگE تعریف می شود. یعنی قبل از نقطه شکست منحنی کم و بیش رفتار الاستیک از خود نشان می داد. اما گاهی اوقات در طول پروسه ی طبیعی زمین شناسی و تاریخ زمین شناسی سنگ ها تحت شرایط پیچیده بارگذاری واقع می شوند و در نتیجه ترکهایی در سنگ تشکیل می شود و تشکیل بلوک های سنگ را می دهد. بعنوان مثال چنینی ساختاری مثل شکل 14-2 در انالیز مکانیکی و تنش در حالت کلی فرض می شود که سنگ پیوسته است اما فاکتورها و عوامل زمین شناسی مثل گسلها، درزه ها، صفحات لایه بندی و شکافهای ریز هم می توانند سنگ را حالت پیوسته به ناپیوسته تبدیل کنند.

این ناپیوستگی ها خیلی خصوصیات زمین شناس و مکانیکی دارند که در واقع رفتار توده سنگ را کنترل می کنند. ناپیوستگی ها شکل و اندازه معینی دارند و در جهات معینی هم توسعه پیدا می کنند. مشخصه کلی ناپیوستگی ها در توده

تحقیق در مورد سنگ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

سنگ

سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است.

سنگ یا خاک

از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد[۱].

منشا شکل گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.[۲]

عوامل کوه زایی

فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید.

عوامل هوازدگی یا کوه سایی

هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

هوازدگی شیمیایی

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.[۳]

هوازدگی فیزیکی

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آنها به دانه‌های ریزتر می‌شود.[۴]

ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آنها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.[۵]

طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها

چون کانیهای تشکیل دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آنها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:

کربنات‌ها

سولفات‌ها

اکسیدها

سیلیکات‌ها

طبقه‌بندی سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل

سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:

سنگ‌های رسوبی

سنگ‌های آذرین

سنگ‌های دگرگون شده

سنگ‌های رسوبی

بعضی از سنگ‌ها بر اثر ته نشین شدن مواد داخل آب به وجود می‌آیند. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچه‌ها می‌برند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا می‌روند. روی هم قرار می‌گیرند و پس از سفت شدن سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها سنگ‌های رسوبی گفته می‌شود. سنگ‌های رسوبی لایه لایه‌اند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است. سنگ‌های رسوبی در کوه‌های البرز و زاگرس به فراوانی یافت می‌شوند. ریگ، شن و سنگ‌های آهکی نمونه‌هایی از سنگ‌های رسوبی هستند.

سنگ‌های آذرین

گروه دیگری از سنگ‌ها بر اثر سرد شدن مواد بسیار داغ به وجود آمده‌اند که قبلاً در زمین بوده‌اند. دمای اعماق زمین زیاد است و بعضی سنگ‌ها را ذوب می‌کند. این سنگ‌ها در زیر یا سطح زمین دوباره سرد می‌شوند و سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها آذرین می‌گویند. سنگ‌های کوه‌هایی مانند دماوند و الوند از نوع آذرین است. سنگ‌های آذرین از بلورهای ریز یا درشت تشکیل شده‌اند.

سنگ‌های دگرگون شده

بعضی از سنگ‌های رسویی یا آذرین اگر مدت زیادی در اعماق زمین بمانند، باید فشار و گرمای زیادی را تحمل کنند. این سنگ‌ها مانند آجر پخته می‌شوند و شکل قبلی خود را از دست می‌دهند و به همین دلیل به آنها سنگ‌های دگرگون شده می‌گویند. (مانند سنگ مرمر)

استفاده

سنگ‌ها و کانی‌ها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار می‌روند.

انواع سنگ‌های ساختمانی

/

/

سنگ تراورتن موج دار

این سنگ‌ها در دسته‌های گوناگون و متنوعی نام گذاری می‌شوند که بعضا نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده می‌شود.رایج‌ترین سنگ‌های ساختمانی عبارتند از:[۶]

گرانیت

ماسه سنگ‌ها

سنگ‌های آهکی

کوارتزیت

سنگ‌های رسی

تراورتن[۷]

مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی

سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:[۸]

۱- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگه‌های سست باشد (کرمو نباشد)

۲- بدون هرگونه خلل و فرج باشد

۳- پوسیدگی نداشته باشد

۴- یکدست، یکنواخت و همگن باشد

۵- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند، لذا نباید:

الف- در آب متلاشی یا حل شود

ب- تمام یا قسمتی از آن بیش از ۸ درصد وزن خود آب بمکد

۶- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد

۷- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند، لذا باید:

الف- در برابر باد، یخبندان، تغییرات دما و در صورت وجود جریان آب در مقابل آن و کلیه عوامل فرسایش مقاومت کند

ب- در برابر محیط‌های شیمیایی اسیدی و قلیایی و همچنین عمل آبکافت و اکسیداسیون مقاومت کند

۸- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد

۹- در مقابل سایش مقاوم باشد

طبقه بندی سنگ‌های طبیعی براساس BS۸۱۲