نشریه زمین شناسی مهندسی

استفاده از روش‌های غیرمخرب به ویژه سرعت امواج اولتراسونیک برای برآورد ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ‌ها به علت سادگی، اقتصادی، سرعت و غیر مخرب بودن مورد استقبال زیادی قرار گرفته است. بناهای سنگی به طور وسیع از گذشته تاکنون در سطح جهان ساخته شده‌اند. تعیین مقاومت بناهای سنگی همچون آثار باستانی از طریق آزمایش‌های مرسوم مقاومت سنگ امکان پذیر نمی‌باشد. چون نمی توان برای تهیه نمونه آزمایش مقاومت فشاری آنها را تخریب نمود. ارائه روشی ارزان، ساده، غیر مخرب و در عین حال دقیق و کارآمد برای برآورد مقاومت چنین بناهایی کمک بسیار بزرگی خواهد بود. در این تحقیق آزمایش های مقاومت فشاری و اولتراسونیک روی نمونه های سنگی که تخریب آنها هیچ مسئله ای ندارد، انجام شده است، تا بتوان از نتیجه تحقیق به منظور برآورد مقاومت فشاری بناهای سنگی با استفاده از سرعت عبور استفاده نمود. بلوک‌ها و بناهای سنگی دارای شکل و اندازه‌های متفاوتی هستند، در این تحقیق بلوک‌هایی از سنگ‌های مرمریت، تراورتن، گرانیت و آهک دارای اندازه و شکل‌های متفاوت آماده سازی شده و سرعت امواج اولتراسونیک در جهات مختلف ابعاد بلوک‌ها و همچنین مقاومت فشاری یک محوری مغزه‌های حاصل از آنها نیز اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهد که شکل و اندازه نمونه‌ها بلوک های یک پارچه فاقد ناپیوستگی از مقیاس کوچک آزمایشگاهی تا قله های بزرگ به ابعاد حدود 2 متر در سرعت عبور موج اثر ندارد. در نهایت روابطی برای برآورد مقاومت فشاری یک محوری سنگ‌های مورد تحقیق با استفاده از سرعت امواج اولتراسونیک ارائه شده است. با استفاده از روابط ارائه شده می‌توان مقاومت بلوک‌ها و بناهای سنگی یک پارچه و فاقد ناپیوستگی از سنگ‌های مرمریت، تراورتن، گرانیت و آهک دارای هر شکل‌ و اندازه ای را توسط آزمون غیر مخرب، ساده، انعطاف پذیر و ارزان سرعت امواج اولتراسونیک برآورد نمود.

از مشکلات عمده‌ای که مانع استفاده از روش به‌سازی بیولوژیکی در پروژه‌های عمرانی می‌شود، حجم وسیع مواد مصرفی و هزینه‌های زیاد ناشی از آن است. در این تحقیق کارآیی روش تزریق جدید با هدف کاهش حجم مواد مصرفی به شیوه‌ای مؤثر بررسی شده است. نمونه‌های آماده شده از لحاظ ریزساختار، رفتار مقاومتی و میزان رسوب آزمایش شده­اند. نوع رسوب تشکیل شده بر اساس تجزیۀ X-Ray و نحوۀ اتصال پیوندها با استفاده از تصاویر SEM ارزیابی شده­اند. بررسی میزان همگنی نمونه­ها با اندازه‌گیری میزان رسوب در طول نمونه انجام شده ­است. نتایج به­دست آمده نشان می­دهند که نمونه­ها همگنی نسبتاً خوبی در مقایسه با نمونه‌های ساخته شده با روش تزریق متداول دارند. همین طور آزمایش‌های مقاومت فشاری تک‌محوره (UCS) روی نمونه­های به‌سازی شده انجام و نتایج آن با نمونه‌های ساخته شده با روش تزریق متداول مقایسه شده است. در نهایت مشخص شد که روش تزریق پیشنهادی علاوه بر کاهش حجم و هزینۀ مواد مصرفی، منجر به ایجاد نمونه‌ای نسبتاً همگن با مقاومت فشاری قابل قبول می‌شود.