بررسی استحکام و کاربری سنگ‌های مصنوعی ساخته شده با رزین‌ و مواد افزودنی مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد گروه زمین شناسی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

سنگ مصنوعی ترکیبی از سنگ دانه_های طبیعی و مواد افزودنی مانند صمغ های صنعتی (رزین)، سیمان و دیگر مواد پلیمری می باشد. در این پژوهش سنگ مصنوعی با مواد افزودنی و دو رزین (پلی_ستر و ویلین_استر) به منظور تعیین استحکام و نوع کاربری، با طرح اختلاط، 84 % سنگ دانه، 10 % رزین و 6 % مواد افزودنی به روش کاملا دستی بدون نیاز به سیستم خلاء و فشار ساخته شد. برای تعیین ویژگی های فیزیکی و مهندسی (کششی برزیلی، بارنقطه ای، مقاومت فشاری تک محوری و ارتعاش فراصوت)، سنگ_های مصنوعی ساخته شده با مواد افزودنی (الیاف شیشه، الیاف کربن، پلاستیک،) و سه سنگ دانه گرانیت(الموت، نهبندان و تکاب) مورد آزمایش واقع شده اند. بر اساس آزمایش های صورت گرفته سنگ_های مصنوعی ساخته شده با سنگ دانه الموت، رزین ویلین استر و الیاف شیشه؛ بیشترین مقاومت فشاری تک محوری و بارنقطه ای را دارند. اما نمونه_های ساخته شده با الیاف کربن نسبت به نمونه های ساخته شده با الیاف شیشه تقریبا 28% مقاومت کششی بیشتری دارند. نمونه های ساخته شده با پلاستیک دارای کمترین تخلخل بین نمونه سنگ های مصنوعی ساخته شده است. با توجه به نتایج فوق در محیط هایی که متاثر نیروهای فشارشی هستند از سنگ های مصنوعی با مقاومت فشارشی بالا(نمونه های ساخته شده با الیاف شیشه)، در محیط های متاثر نیروهای کششی؛ از سنگ_های مصنوعی با مقاومت کششی بالا( نمونه های ساخته شده با الیاف کربن) و در پیاده رو ها از سنگ های مصنوعی ساخته شده با پلاستیک به علت داشتن تخلخل پایین استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study strength and usage of Artificial stone made with different resins and additives

نویسندگان [English]

  • Akbar Jafarazari Khazineh 1
  • Ali Oromiehei 2
  • Mohammad Reza Nikudel 2
1 Engineering Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
2 P{rof. of Engineering geology Tarbiat Modares University
چکیده [English]

Artificial stone is a mixture of natural aggregate and additives such as industrial gums (resin), cement and other polymer materials. In this research, artificial stone with additives and two resins (vinyl ester and polyester resin) in order to determine the strength and type of use, mixing plan, 84% rock, 10% resin and 6% additive completely manually without the need Vacuum and pressure system was built. Artificial rocks made with additives (glass fiber, carbon fiber, plastic), and three granite granite stones (Alamut, Sefid Tekab and Nehbandan) are used to determine the physical and engineering characteristics (Brazilian Test, Point Load Test, Uniaxial Compression Test and Ultra Sonic Test) have been tested. Based on experiments, artificial stones made of precious stones, a resin of wilin ester, glass fibers, have the highest compressive strength of single axis and borehole. However, carbon-fiber samples have a tensile strength of 28% compared to glass fiber-reinforced glass samples. The samples made with plastic have the least porosity between the samples of synthetic stones. According to the above results, in environments affected by pressures, high-strength reinforced rocks (glass-fibered samples), in tensile-induced environments; high tensile strength artificial rocks (samples made With carbon fiber) and on sidewalks made of synthetic stones made of plastic due to low porosity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • artificial stone
  • glass fiber and carbon fiber
  • vinyl ester and polyester resin
  • Plastic
  • physical and engineering properties
محمدی، س.، نمکی، ل.، حامد پور دارابی، م.، 1395، ارائه یک برنامه رایانه ای به زبان متلب جهت مدلسازی پیشرو داده­های مغناطیس سنجی، کنفرانس ژئوفیزیک ایران، دوره 17.
خلیل آبادی، م.ر.، صفی خانی، م.، شاه­میرزایی، ح.، 1396، پردازشداده­هایمغناطیسیدریاواستخراجنقشۀناهنجاری هایمغناطیسی، دوفصلنامهعلمی- پژوهشیهیدروفیزیک، دوره 3، شماره 1، صفحه 10-1.
ورفی نژاد، ر.، پرنو، س.، کامکار روحانی، ا.، 1398، وارون‌سازی دوبعدی داده‌های مغناطیس‌سنجی با استفاده از قیدهای فشردگی و وزن‌دهی عمقی: دو مطالعه موردی روی داده‌های لوله انتقال گاز و داده‌های آثار باستانی، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 45، شماره 3، صفحه 507-521.
کلاگری، غ.ح.، 1389، اصول اکتشافات ژئوفیزیکی، انتشارات مولف کتاب، 512 ص.
شاهوردی، م.، نمکی، ل.، منتهایی، م.، مصباحی، ف.، م.، بساوند، 1396، تفسیر داده‌های مغناطیسی براساس محاسبه زاویه تیلت و بهبود گرادیان افقی، مطالعه موردی فروافتادگی زنجان، مجله فیزیک و فضا، دوره 43، شماره 1، 113-101.
علمدار، ک.، انصاری، ع.ح.، مجتهدزاده، س.ح، 1392، روش­های گرانی و مغناطیس در ژئوفیزیک کاربردی، چاپ اول، جلد 2، 522 ص.
نوروزی، غ.ح.، 1376، طراحی بهینه شبکه برداشت در مطالعات مغناطیسی، نشریه دانشکده فنی، جلد 30، شماره 2، 51-41.
نمکی، ل.، حفیظی، م.ک.، میرزایی، م.، 1389، معرفی روشی برای مدلسازی دوبعدی اتوماتیک داده­های مغناطیس سنجی با بررسی موردی منطقه مکران در جنوب شرق ایران، مجلة فیزیک زمین و فضا، دوره 36، شماره 1، 127-137.
کشوردوست، ر.، عابدی، م.، 1390، مدل سازی لوله های زیرسطحی با استفاده از داده های مغناطیس سنجی، هشتمین کنفرانس دانشجویی مهندسی معدن، دانشگاه تهران، تهران.
محمدی، س.، 1393، مدل سازی دوبعدی ساختارهای زمین شناسی به روش مغناطیس سنجی با استفاده از المان های منشوری قائم، پایان نامه کارشناسی ارشد، علوم پایه دانشگاه‌ هرمزگان.
سرخیل، ح.، عظیمی، ی.، 1393، مدلسازی سه بعدی آنومالی های مغناطیسی محدوده کهک قم با استفاده از تحلیلی ریاضی روند سطحی ارتونرمال، همایش تخصصی کاربرد ریاضیات در علوم زمین، شیراز،دوره 1.
سیف، م.ر.، محمدزاده مقدم، م.، میرزایی، س.،1397، شناسایی و مکان­یابی اهداف و تاسیسات زیرزمینی بر پایه داده­های مغناطیس سنجی با استفاده از روش های سیگنال تحلیلی، اویلر و وارون سازی سه‌بعدی، نشریه علوم و فناوری های پدافند غیرعامل، دوره 9، شماره 3، 368-359.
Saada, A., 2016. Edge detection and depth estimation of Galala El Bahariya Plateau, Eastern Desert-Egypt, from aeromagnetic data, Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, 2(1), 25–41.
Fairhead, J.D., 2015. Advances in gravity and magnetic processing and interpretation, EAGE, 352 p.
Lanza, R., Meloni, A., 2006. The Earth’s Magnetism: An Introduction for Geologists, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 287 p.
Reynolds, J.M., 2011. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, 2nd Edition, A John Wiley & Sons, Ltd., Publication, 712 p.
Hinze, W.J., von Frese, R.R.B., Saad, A.H., 2013. Gravity and Magnetic Exploration: Principles, Practices, and Applications, Cambridge University Press, 525 p.
Valenta, J., 2015. Introduction to Geophysics–Lecture Notes, Czech Republic Development Cooperation, 72 p.
Parasnis, D.S., 1973. Mining geophysics, 356 p.                                                            
Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., 1990. Applied geophysics, 792 p.
Parasnis, D.S., 1996. Principles of applied geophysics, 5th edition, Springer, Dordrecht, Netherlands, 456 p.
Cooper, G.R., Cowan, D.R., 2004. Filtering using variable order vertical derivatives. Computers & Geosciences, 30(5), 455–459.
Ganiyu, S.A., Badmus, B.S., Awoyemi, M.O., Akinyemi, O.D., and Olurin, O.T., 2013. Upward continuation and reduction to pole process on aeromagnetic data of Ibadan area, South-Western Nigeria, Earth Science Research, 2, 66–73.
Claerbout, J.F., 1988. Fundamentals of geophysical data processing with applications to petroleum prospecting, Blackwell Scientific Publications.
Zeng, H., Xu, D., Tan, T., 2007. A model study for estimating optimum upward-continuation height for gravity separation with application to a Bouguer gravity anomaly over a mineral deposit, Jilin province, northeast China, Journal of Geophysics, 72, 145-150.
Agocs, W.B., 1955. Line spacing effect and determination of optimum spacing illustrated by Marmora, Ontario magnetic anomaly, Geophysics, 20(4), 871-855.