ارزیابی تغییرات چگالی و شاخص دوام سنگ شیست تحت تاثیر سیکل های انجماد-ذوب

هوازدگی سنگ در مناطق کوهستانی دوام و مقاومت آن را در طول زمان تحت تاثیر قرار می دهد. ارزیابی دوام و استحکام سنگ ها در اثر سیکل های انجماد-ذوب فاکتور اساسی برای تحلیل پایداری سنگ های بستر پروژه های مهندسی از قبیل تونل، معدن و... می باشد. در این مطالعه تاثیر سیکل های انجماد-ذوب بر روی شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم، چگالی خشک و حجم سنگ شیست ارزیابی شده است. بدین منظور، 13 گمانه در دیواره غربی معدن انگوران حفر و نمونه های مورد نیاز تهیه و آماده سازی شده است. در کل، 75 سیکل انجماد-ذوب روی نمونه ها اعمال و در سیکل های 0، 7، 15، 40 و 75، آزمایش های آزمایشگاهی از قبیل شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم، چگالی خشک و اندازه گیری حجم نمونه ها انجام شده است. بر این اساس، روابطی تجربی جهت محاسبه شاخص دوام و چگالی خشک نمونه ها به ازای سیکل-های انجماد-ذوب مختلف ارائه شده است. نتایج حاصله نشان دهنده کاهش نمایی شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم و چگالی خشک می-باشد. همچنین، حجم نمونه ها با افزایش تعداد سیکل های انجماد-ذوب، افزایش یافته است. بعلاوه، مشخصات کانی شناسی سنگ شیست هم با استفاده از میکروسکوپ پلاریزان و آنالیز XRD مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که کانی های اصلی تشکیل دهنده سنگ شیست شامل کوارتز، کلسیت، بیوتیت و کلریت می باشد. در نهایت، جهت اعتبارسنجی نتایج بدست آمده و بررسی دقیق بافت نمونه ها، سنگ شیست در حالت بکر و پس از اعمال 75 سیکل انجماد-ذوب با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی مطالعه گردید. نتایج نشاندهنده متراکم بودن بافت نمونه ها قبل از هوازدگی بوده که در آن فاصله بین سطوح شیستوزیته خیلی کم می باشد. با این حال، پس از اعمال 75 سیکل انجماد-ذوب، فاصله بین ناپیوستگی ها افزایش یافته و ترک های جدیدی در راستای عمود بر محور طولی نمونه ها ایجاد شده است.