travertine
در نشریات گروه مهندسی معدن-
یکی از معیارهای ارزیابی برش سنگ ساختمانی با استفاده از سیستم سیم برش الماسه انرژی مصرفی دستگاه سیم برش است. در این پژوهش به منظور ارزیابی میزان انرژی مصرفی در فرایند برش، یک سیستم سیم برش الماسه آزمایشگاهی، با قابلیت تغییر و تثبیت مولفه های عملیاتی و ابزاری برش، شامل سرعت خطی، سرعت کشش به عقب و زاویه برخورد سیم الماسه طراحی و ساخته شد. با هدف تعیین ارتباط بین مشخصات فیزیکی و مکانیکی سنگ با انرژی مصرفی دستگاه برش، 6 نمونه مختلف، سنگ تراورتن از معادن استان های آذربایجان شرقی و غربی، اصفهان، یزد و مرکزی تهیه و مقادیر مشخصات فیزیکی و مکانیکی شامل چگالی، تخلخل، جذب آب، مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی و سرعت عبور امواج فراصوت از آن ها در آزمایشگاه اندازه گیری شد. سپس با برش بلوک های مکعبی از نمونه ها با سیستم سیم برش الماسه آزمایشگاهی، انرژی مصرفی دستگاه در حالت های مختلف زاویه برخورد سیم با نمونه، ثبت شد. با استفاده از رگرسیون و برازش تک متغیره، ارتباط میان هر یک از خصوصیات سنگ ها و انرژی ویژه برش با توجه به توابع خطی، لگاریتمی، توانی و نمایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد بهترین مقدار زاویه ی برخورد سیم با نمونه که در آن زاویه، کمترین میزان انرژی ویژه مصرفی ثبت شده است، زاویه 15 درجه بوده است.
کلید واژگان: سیم برش الماسه، تراورتن، انرژی ویژه برش، سرعت خطی سیم، برازش تک متغیرهOne of the criterions for evaluating the cutting of building stone using the diamond wire cutting system is the energy consumption of the cutting wire machine. In this study, in order to evaluate the amount of energy consumed in the cutting process, a laboratory diamond cutting wire system was designed and built with the ability to change and stabilize the operational and tooling parameters of cutting, including linear velocity, backward pulling speed and angle of impact of diamond wire. In order to determine the relationship between the physical and mechanical properties of the stone with the energy consumption of the cutting machine, 6 different samples of travertine were prepared from the mines of East and West Azerbaijan, Isfahan, Yazd and Markazi provinces and The values of physical and mechanical properties including density, porosity, water absorption, uniaxial compressive strength, tensile strength and the speed of ultrasonic waves passed through them were measured in the laboratory. Then, by cutting cubic blocks of the samples with the laboratory diamond cutting wire system, the energy consumption of the device in different situations of the angle of the wire with the sample was recorded. Using regression and univariate fitting, the relationship between each of the rock properties and the specific cutting energy with respect to linear, logarithmic, power and exponential functions was investigated. The results showed that the best value for the angle at which the wire hits the specimen, at which the lowest specific energy consumption is recorded, was 15 degrees.
Keywords: Diamond Cutting Wire, Travertine, Specific Cutting Energy, Linear Wire Speed, Univariate Fitting -
یکی از مشکلات ناشی از آلودگی هوا، بارش باران اسیدی است. توسعه جوامع شهری و به دنبال آن استفاده بیشتر از وسایل نقلیه آلاینده هوا از یک سو و استفاده گسترده از سنگ تراورتن در نمای ساختمان در ایران از سوی دیگر بررسی اثر باران اسیدی بر روی خواص سنگ تراورتن را دو چندان کرده است. در این پژوهش سه نوع سنگ تراورتن مورد مطالعه قرار گرفته است. این مقاله به بررسی اثر باران در چهار پی اچ (pH) (5/2، 4، 5/5 و 7) روی خواص فیزیکی آن شامل تخلخل موثر، سرعت امواج طولی و نفوذپذیری و خواص مکانیکی آن شامل مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تک محوری می پردازد. نتایج نشان می دهد که در اثر کاهش پی اچ، تخلخل موثر و نفوذپذیری افزایش و سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تک محوری کاهش می یابد. بیشترین افزایش تخلخل موثر در اثر کاهش پی اچ مربوط به تراورتن B و کمترین افزایش مربوط به تراورتن R است. بیشترین کاهش سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکم تک محوری در اثر کاهش پی اچ مربوط به تراورتن B و کمترین کاهش مربوط به تراورتن R است.کلید واژگان: باران اسیدی، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی، تراورتن، سنگ ساختمانیOne of the problems caused by air pollution is acid rain. The development of urban communities and subsequent use of air polluting vehicles on the one hand and the widespread use of travertine in building facades in Iran on the other hand have doubled the study of the effect of acid rain on the properties of travertine. In this study, three types of travertine (Travertine B, Travertine D and Travertine R) were studied. This paper investigates the effect of the rain at four pH (2.5, 4, 5.5 and 7) on its physical properties including effective porosity, longitudinal wave velocity and permeability, and its mechanical properties including tensile strength and uniaxial compressive strength. The results showed that as the pH decreases, the effective porosity increased and the longitudinal wave velocity, tensile strength and uniaxial compressive strength decreased. The highest increase in effective porosity due to decreasing pH was related to travertine B and the lowest increase was related to travertine R. The highest decrease in longitudinal wave velocity, tensile strength, and uniaxial compressive strength due to decreasing pH was related to travertine B and the lowest decrease was related to travertine R.Keywords: Acid rain, Physical properties, Mechanical properties, Travertine, Building stone
-
International Journal of Mining & Geo-Engineering, Volume:54 Issue: 2, Summer-Autumn 2020, PP 147 -152In a natural condition, temperature variations and phase transition of pore water are the two most effective factors on the mechanical properties of rocks. Instabilities occurred as a result of climate changes, highlight the importance of rock characteristics. This paper conducted a laboratory investigation to study the temperature-dependent mechanical behavior of rocks and to examine the quantity and quality of this relationship. In order to perform laboratory tests, a temperature-controlling apparatus was developed. Studies were conducted on 152 specimens of concrete and three types of rocks, including granite, red travertine, and walnut travertine. Then, the effect of temperature variations, from -30 to +30ºC with 10ºC intervals on the mechanical properties of the rocks, was studied. The results showed that temperature reduction, caused by pore water phase transition, improved the mechanical properties of the rocks. The maximum variation of the mean uniaxial compressive strength from +30ºC to -30ºC belonged to granite (40.1%), while the concrete specimen showed the minimum variation on the test results (33.7%). Red travertine (38.7%) and walnut travertine (34.2%) exhibited lower variations compared to granite. Also, the maximum variation in the mechanical behavior of rocks occurred between -10 and 0 °C. Additionally, variations in the mechanical properties of cracked rock samples were more than the rocks with spherical pore and the same porosity percent.Keywords: temperature, Mechanical Behavior, Travertine, Granite, Concrete
-
سنگ ها در مواردی از قبیل انفجار و آتشسوزی تحت حرارت قابل توجهی قرار می گیرند و با خاموشکردن آتش سرد می شوند و فرآیند گرمایش-سرمایش اتفاق می افتد. در این مقاله، هدف بررسی اثر دما در یک بازه گرمایش- سرمایش بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ تراورتن است. از آنجا که سنگ تراورتن در ایران استفاده فراوانی در نمای ساختمان ها دارد، به عنوان ماده مورد مطالعه انتخاب و تحقیق بر روی سه نوع سنگ تراورتن (تراورتن B، تراورتن D و تراورتن R) انجام شد. تخلخل موثر و نفوذپذیری در دمای 25 درجه سانتیگراد برای تراورتن B ، بیشتر از تراورتن D و تراورتنD ، بیشتر از تراورتن R است. همچنین سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکم تکمحوری در دمای 25درجه سانتیگراد برای تراورتن B ،کمتر از تراورتن D و تراورتن D ، کمتر از تراورتن R است. در مرحله گرمایش در یک دوره گرمایش-سرمایش، آزمایش روی نمونه هایی که در معرض دمای 150، 300، 500 و800 درجه سانتیگراد قرار داده و سپس در دمای محیطی، بهتدریج سرد شدهاند، انجام شد. یک سری آزمایش نیز روی نمونه هایی که دوره گرمایش- سرمایش را تحمل نکردهاند، اجرا شد. این مقاله به بررسی اثر فرآیند گرمایش- سرمایش برخواص فیزیکی آن شامل تخلخل موثر، سرعت امواج طولی و نفوذپذیری و خواص مکانیکی آن شامل مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تکمحوری میپردازد. نتایج نشانداد که در اثر افزایش دما، تخلخل موثر و نفوذپذیری، افزایش، و سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکمی تکمحوری کاهش مییابد. بیشترین افزایش تخلخل موثر و نفوذپذیری در اثر افزایش دما، مربوط به تراورتن B و کمترین افزایش، مربوط به تراورتنR است. بیشترین کاهش سرعت امواج طولی، مقاومت کششی و مقاومت تراکم تکمحوری در اثر افزایش دما، مربوط به تراورتن B و کمترین کاهش، مربوط به تراورتن R است.
کلید واژگان: خواص فیزیکی، خواص مکانیکی، آتش سوزی، تراورتن، سنگ ساختمانیIn the case of explosions and fires, the rocks undergo cycles of heating and cooling, that is, they are exposed to considerable heat first and then cooled after extinguishing the fire. The purpose of this paper is to study how the temperature in a heating-cooling cycle can affect the physical and mechanical properties of travertine. In Iran, travertine stone is widely used for building facades, so travertine was chosen as the material of study. In this study, three types of travertine (Travertine B, Travertine D and Travertine R) were studied. The effective porosity and permeability at 25 °C for Travertine B is greater than Travertine D and Travertine D is greater than Travertine R. Also, the longitudinal wave velocity, tensile strength and uniaxial compressive strength at 25 °C for Travertine B are lower than Travertine D and Travertine D is lower than Travertine R. During the heating phase in a heating-cooling cycle, experiments were performed on specimens that were initially exposed to temperatures of 150, 300, 500 and 800 °C and then cooled gradually to ambient temperature. A series of experiments were performed on specimens that were not exposed to a heating-cooling cycle. This paper investigates the effect of the heating-cooling process on its physical properties including effective porosity, longitudinal wave velocity and permeability, and its mechanical properties including tensile strength and uniaxial compressive strength. The results showed that as the temperature increases, the effective porosity and permeability increased and the longitudinal wave velocity, tensile strength and uniaxial compressive strength decreased. The highest increase in effective porosity and permeability due to increasing temperature was related to travertine B and the lowest increase was related to travertine R. The highest decrease in longitudinal wave velocity, tensile strength, and uniaxial compressive strength due to increasing temperature was related to travertine B and the lowest decrease was related to travertine R.
Keywords: Physical properties, Mechanical properties, fire, Travertine, Building stone -
هدف از بهبود صنعت سنگ ساختمانی، مهندسی مجدد زنجیره تولید سنگ است. در حقیقت مهندسی مجدد زنجیره تولید سنگ، افزایش قابل ملاحظه میزان تولید با بازدهی بالا، تامین کیفیت محصول نهایی، حداقل کردن مقدار باطله های سنگی تولید شده و دفع شده در محیط زیست و تولید محصولات جنبی با استفاده از باطله های سنگی است. در این پژوهش، راهکارهای بهبود کلیه مراحل زنجیره تولید سنگ ساختمانی شامل اکتشاف، استخراج (بهره برداری) و فرآوری، ارایه شده و عمدتا بر روی نوع سنگ، روش های استخراج، سیستم تجهیزات و دستگاه های استخراجی، روش های فرآوری و ماشین آلات آن، نیروی کار و سرمایه گذاری متمرکز شده است. همچنین به عنوان مطالعه میدانی، معادن تراورتن و واحدهای سنگ بری و فرآوری سنگ در منطقه محلات استان مرکزی مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه معادن تراورتن (29 مورد) و واحدهای سنگ بری و فرآوری سنگ (18 مورد) این منطقه از طریق بازدیدهای میدانی نشان می دهد که به طورکلی مراحل زنجیره تولید سنگ منطقه نیازمند بهبود است. اگرچه تقریبا در تمامی معادن منطقه از روش های نوین استخراج (روش سیم برش) استفاده می شود اما میزان حجم لاشه تولید شده زیاد است و بهره برداری در تمامی ابعاد نیاز به بهبود دارد. همچنین تعداد زیادی از واحدهای سنگ بری و فرآوری سنگ منطقه (حدود 65 درصد) هنوز به شیوه سنتی کار می کنند که مستلزم بهینه سازی است. در پایان نیز اقدامات مورد نیاز دولتی در راستای بهبود این صنعت ارایه شده است.کلید واژگان: سنگ ساختمانی، زنجیره تولید، سنگ بری، فرآوری سنگ، تراورتن، محلاتThe purpose of improvement of building stone industry is to re-engineer the chain of stone production. Re-engineering the chain of stone production encompasses a significant increase in production quantity and an improvement in efficiency. This is performed by supplying high quality final product, and by minimizing the amount of wastes abandoned at environment as well as producing byproducts using rubble stones. In current research, strategies to improve all stages of building stone production chain containing exploration, quarry and processing have been presented mainly focusing on stone type, quarry methods, equipment and quarry machines, processing (cutting and polishing) methods and the machinery, personnels and investement. As a case study, travertine quarries and stone cutting and processing units in Mahallat district located at Markazi province have also been studied. The study of 29 travertine quarries and 18 stone cutting and processing units in this region was done through field visits. It reveals that the chain of the stone production need to be improved in general. Although all quarries in the region are mined by the novel method (wire cutting method), awfull amount of rubble stone is inappropriately produced, so the quarry operation needs improvement on all accounts. Also a large number of stone cutting and processing units in the region (about 65 percent) yet works traditionally which should be equipped with new machinery and optimized. Finally some needed strategies to improve the stone industry which should be done by the government were presented.Keywords: Building stone, Production chain, Quarrying, Stone cutting, Travertine, Mahallat
-
یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار روی دوام و زوال پذیری سنگ های ساختمانی تبلور نمک های محلول است. سولفات منیزیم از نمک های متداول و مخرب است که می تواند باعث زوال پذیری سنگ های ساختمانی شود. از این رو ضروری است قبل از انتخاب یک سنگ برای استفاده در نمای بیرونی ساختمان ها به این موضوع توجه ویژه ای شود. در تحقیق حاضر از پارامترهای شاخص تجزیه و سرعت تجزیه برای ارزیابی زوال پذیری نمونه هایی از تراورتن ها در مقابل تبلور نمک سولفات منیزیم استفاده شده است که می توان به عنوان یک معیار مقاومت نمونه ها در مقابل تبلور نمک از آن ها استفاده کرد. بدین منظور 15 نمونه تراورتن از مناطق مختلف ایران تهیه شد و علاوه بر مطالعات سنگ شناسی، تعدادی از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن ها شامل چگالی، تخلخل، جذب آب، مقاومت فشاری تک محوری و کششی برزیلین اندازه گیری شد. سپس آزمایش تبلور نمک در محلول سولفات منیزیم تا 60 چرخه انجام شد و بر اساس افت وزنی و همچنین وضعیت ظاهری نمونه ها، پارامترهای شاخص تجزیه و سرعت تجزیه برای هر نمونه تعیین و ارتباط آن ها با تخلخل موثر، مقاومت کششی برزیلین و افت وزنی نمونه ها با انجام آنالیزهای رگرسیون برقرار شد. نتایج نشان می دهد سرعت تجزیه همبستگی بالایی با تخلخل موثر، مقاومت کششی برزیلین و افت وزنی نمونه ها دارد در صورتی که برای شاخص تجزیه اینگونه نیست. همچنین نتایج نشان می دهد ویژگی های ساختاری نمونه ها، تخلخل موثر و مقاومت کششی برزیلین از عوامل مهم کنترل کننده دوام نمونه ها در مقابل تبلور نمک می باشند.
کلید واژگان: زوال پذیری، تبلور نمک، شاخص تجزیه، سرعت تجزیه، تراورتن، تخلخل موثر، مقاومت کششی برزیلینSalt crystallization is one of the important factors on durability and deterioration of building stones. Magnesium sulphate is a common salt that can lead to deterioration, thus it is necessary to consider this subject before select the stones as building facade. In this research, alteration index and alteration velocity were be used to evaluate the durability of travertine against Magnesium sulphate that can be used as criterion in salt crystallization test. For this purpose, fifteen travertine were sampled from different areas in Iran then petrologic, some chemical (density, porosity and water adsorption) and mechanical properties (uniaxial compressive strength and tensile strength) were obtained for samples. Salt crystallization test were carried out 60 cycles and alteration index, alteration velocity were calculated for samples based on the weight loss and appearance variation of samples then relationship between alteration index and alteration velocity with effective porosity, tensile strength and weight was analyzed with regression analysis. The results show that alteration velocity has higher correlation with tensile strength, effective porosity and weight loss whereas the alteration index of the travertine is not. Also the results show that fabric, effective porosity and tensile strength are important factors that controll durability of samples in salt crystallization test.Keywords: Travertine, Deterioration, Salt crystallization, Alteration index, Alteration velocity, Effective porosity, Brazilian tensile strength
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.