تخمین مقاومت فشاری تک محوری سنگ آهک میکرایتی با استفاده از آزمایش نفوذ

تعیین مقاومت فشاری تک محوری (UCS) سنگ در اکثر پروژه های مهندسی ضروری است. در حفاری های عمیق برای دستیابی به منابع هیدروکربوری و یا حفاری های اکتشافی برای تونل های عمیق تهیه نمونه مناسب برای اندازه گیری مستقیم UCS مشکل، هزینه بر و گاهی غیر ممکن است. بنابراین استفاده از روش های غیر مستقیم (نظیر استفاده از خرده های حفاری) برای تخمین UCS متداول شده است. استفاده از یک نفوذ کننده سخت که به داخل خرده سنگ تثبیت شده در یک چسب نگهدارنده نفوذ می نماید و به عنوان آزمایش نفوذ (Indentation test) شناخته می شود، یکی از این روش ها است. در این مقاله 11 نمونه سنگ آهک میکرایتی تهیه و پس از تعیین UCS آنها در آزمایشگاه، نمونه ها خرد و آزمایش نفوذ با نفوذ کننده هایی به قطرهای 6/ 0، 8/ 0 و 1 میلیمتر بر روی 720 خرده ذره با اندازه های 2، 3 و 4 میلیمتر انجام شده و نیروی انتقال بحرانی (CTF) که معرف مقاومت نهایی خرده ذره در مقابل ورود نفوذ کننده بداخل آن می باشد، تعیین شده است. روابط تجربی بین UCS و CTF برای نمونه ها و نفوذ کننده های با قطرهای مختلف با R2 ≥ 0.78 پیشنهاد شده است. با استفاده از رگرسیون چند متغیره، رابطه ای کلی بین UCS، CTF، اندازه ذرات (D) و قطر نفوذ کننده (I) با R = 0.85 ارائه شده است. صحت روابط تجربی پیشنهاد شده با انجام 135 آزمایش نفوذ بر روی 3 نمونه سنگ آهک میکرایتی و مقایسه UCS اندازه گیری شده در آزمایشگاه با UCS تخمین زده شده ارزیابی گردیده که شباهت 88% آنها نشاندهنده رواداری روابط تجربی پیشنهادی در تحقیق حاضر می باشد.