بررسی کارایی روش عدد پتروگرافی در تعیین کیفیت برخی از مصالح سنگی کشور جهت استفاده در سازه های حفاظت دریایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای زمین­شناسی مهندسی، دانشگاه اصفهان

2 استاد زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه اصفهان

چکیده

آیین­نامه­های مختلفی برای ارزیابی منابع سنگی به ویژه سنگ­های آهکی جهت استفاده در سازه­های آبی ارائه شده است. اگرچه تفاوت­هایی بین این آیین­نامه­ها وجود دارد ولی برای ارزیابی مصالح سنگی طبق این آیین­نامه­ها، آزمایشات متعددی مورد نیاز است که اغلب وقت­گیر، هزینه­بر و بعضاً به لحاظ اجرایی مشکل خواهد بود. روش عدد پتروگرافی، یکی از روش­های سریع، آسان و کم هزینه در این زمینه است که پیشنهاداتی برای بیان کیفیت مصالح سنگ آهکی دارد. در روش عدد پتروگرافی درصد مولفه­های پتروگرافی سنگ شامل نوع آلوکم، تخلخل، سیمان و ماتریس، کانی­های کربناته و غیرکربناته بدست آمده و با روش جمع عددی تبدیل به یک عدد به نام عدد پتروگرافی می­شود. در این مقاله به بررسی این روش پرداخته شده است. بدین منظور تعداد 33 نمونه از سنگ­آهک مورد استفاده در سازه­های حفاظت دریایی در سواحل جنوب و سدهای داخل کشور جمع­آوری شده است. آزمایشات وزن واحد حجم، درصد جذب آب، ارزش ضربه­ای، شاخص بار نقطه­ای، مقاومت تراکمی تک محوره، سلامت سنگ در سولفات، شاخص دوام و سایش لس­آنجلس برروی نمونه­ها انجام گرفته است. همچنین به منظور تعیین عدد پتروگرافی، از همان نمونه­ها مقاطع نازک میکروسکوپی تهیه و عدد پتروگرافی برای آنها محاسبه شده است. سپس به بررسی همبستگی و سطح معناداری بین عدد پتروگرافی با نتایج آزمایشات پرداخته شده است. همچنین نتایج طبقه­بندی حاصل از آیین­نامه­های مختلف با طبقه­بندی حاصل از عدد پتروگرافی سنجیده شده است. به طور کلی، نتایج حاکی از وجود ارتباط مناسب بین عدد پتروگرافی با نتایج آزمایشات و آیین­نامه­ها دارد. ضریب همبستگی (R) بین عدد پتروگرافی با سایر نتایج آزمایشات به جزء سلامت سنگ در سولفات و مقاومت تراکمی تک محوره، بزرگتر از 79/0 است. همچنین رابطه­ی بین عدد پتروگرافی با مجموع امتیازات معیار وزارت راه ضریب همبستگی برابر 86/0= R2نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of the performance petrographic number method in the determining quality of some carbonate rocks for use in marine protection structures

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Kamani 1
  • Rasool Ajalloeian 2
1    Department of Geology, University of Isfahan, P.O. box: 81746-73441, Isfahan, mojtaba.kamani@gmail.com
2    Department of Geology, University of Isfahan
چکیده [English]

Various Codes to evaluate sources for use in hydraulic structures such as Rip rap dams, offshore structures such as breakwaters and coastal protection is provided. Although there are differences between the codes, but to an assessment of the aggregate According to the codes, various tests required is often time-consuming, costly and administratively would be difficult sometimes. One method is fast, easy and low cost, the Petrographic Number method of thin sections is due to review the proposals are to impart quality stone materials. In this article, we discuss the application of this method in some of the country's aggregate resources. 33 samples of limestone materials used in resources of marine protection structures and dams on the south coast of Iran have been collected.  Results have shown that a link between the Petrographic Number with regulations and testing results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • petrographic number method
  • Limestone
  • marine protection structures
  • statistical analysis
  • Efficiency

امینی، م.، 1385. ارزیابی عملکرد سنگ در موج­شکن­های توده­سنگی سواحل شمالی خلیج فارس، پایان­نامه کارشناسی ارشد زمین­شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس.

امینی­، م.، شفیعی­فر، م.، نیکودل، م.ر.، 1388. مقایسه سنگ­های آهکی بکار رفته در موج شکن­های سواحل جنوبی کشور با معیارهای ارزیابی کیفیت سنگ، پژوهشنامه حمل و نقل، سال ششم، شماره سوم.

تلخابلو، م.، ۱۳۸۶. ارزیابی ویژگی‌های مهندسی سنگها و ارائه معیارهای مناسب جهت کاربرد در سازه‌های دریایی- سواحل جنوبی ایران، رساله دکتری زمین­شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس.

جلالی، ح.، 1369. اهمیت دوام سنگ در پایداری موج­شکن­های سنگریزه­ای، اولین کنفرانس بین­المللی بندر سازی و سازه­های دریایی، جلد دوم، تهران.

مومنی، م.، قیومی، ع.، 1395. تحلیل های آماری با استفاده از SPSS ، 312 ص.

نیکودل، م.، 1369. مطالعه معیارهای شناخت زوال­پذیری سنگ، پایان­نامه کارشناسی ارشد زمین­شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس.

وزارت راه و ترابری، 1388. آئین­نامه کاربرد سنگ در موج­شکن­ها و سازه­های حفاظت، مرکز نشر پژوهشکده حمل و نقل، تهران.

 

Ajalloeian, R., Kamani, M., 2017. An investigation of the relationship between Los Angeles abrasion loss and rock texture for carbonate aggregates, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Published online: 20-12-2017, https://doi.org/10.1007/s10064-017-1209-y

Ajalloeian, R., Mansouri, H., Baradaran, E., 2017. Some carbonate rock texture effects on mechanical behavior, based on Koohrang tunnel data, Iran, Bull Eng Geol Environ.

ASTM, 2013. Annual Book of Standards. American Society ofTesting and Materials, West Conshohocken.

Bayne, RL., Brownridge, FC, 1955, Petrographic analysis for determining quality of coarse aggregate, Proceeding, Canadian Good Roads Association, 36: 114-122.

Bragg, DJ., 1995. Petrolographic examination of construction aggeregate of Newfoundland, Geological survey, Report 95-1, pp. 77-104.

British Standard Institution, BSI 812, 1989. "Code of practice for determination of Aggregate", Impact Value, "B.S. 812".

British Standard, BS 6349, 200. Martime structures, Part 1: Code of practice for general criteria.

Broch, E. and Franklin, J., 1972. The point-load strength test. Paper presented at the International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts.

Chitnarin, A., 2015. The influence of lithology, petrography and chemistry on mechanical property of the Permian limestones in central Thailand, 5th GEOINDO,  Khon Kaen ,Thailand.

Choquette, P. W., and L. C. Pray, 1970. Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates: AAPG Bulletin, 54(2): 207–250.

CIRIA/CUR. 2000، Manual on the use of rock in coastal and shoreline engineering, Construction Industry Research and Information Association, London. CIRIA Spec Publ 83/CUR, Report 154.

Dunham RJ., 1962. Classification of carbonate rocks according to depositional textures. In: Ham WE (ed) Classification of carbonate rocks, A symposium, Am Assoc Petroleum Geologist Mem, 1: 108–121.

Fookes, P., Gourley, C. and Ohikere, C., 1988. Rock weathering in engineering time. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 21(1): 33-57.

Howarth, D. and Rowlands, J., 1987, Quantitative assessment of rock texture and correlation with drillability and strength properties. Rock mechanics and rock engineering, 20(1): 57-85.

ISRM, International Society for Rock Mechanics, 1978. Commission on standardization of laboratory and field tests, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 15.

Kamani, M., Ajalloeian, R., 2018. Evaluation of engineering properties of some carbonate rocks trough corrected texture coefficient, Geotechnical and Geological Engineering, https://doi.org/10.1007/s10706-018-0630-8.

Mather, R., 1985. Rock for breakwater construction in Western Australia-its availability and influence on design. Engineering Geology, 22(1): 35-44.

McClellan, G.H., Eades, JL., Grerory, JS., Fountain, KB., 2002. Evaluation and petrologic characteristics of Florida riprap sources. Final Report, Department of Geological Science, University of Florida. p 107.

Nishiyama, T., Youqing, C., Kusuda, H., Ito, T., Kaneko, K., Kita, H., Sato, T., 2002. The examination of fracturing process subjected to triaxial compression test in Inada granite. Eng. Geol. 66: 257–269.

Norusis, M., 2002. SPSS 11.0 Guide to data analysis. Prentice Hall Inc., Upper Saddle River, NJ, 637 pp.

OCDI, 2000. Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan. The Overseas Coastal Area Development Institute, Japan.

Oyen, C.W., Fountain, K.B., McClellan, G.H., Eades, J.L., 1998. Thin-section petrography of concrete aggregates: Alternative approach for petrographic number evalution of carbonate aggregate soundness, Transportation research record 1619: 18-25.

Rogers, C.A., 1990. Petrographic examination of aggregate and concrete in Ontario, In Erlin B and Stark D, (eds) Petrography applied to concrete and concrete aggregates, ASTM STP 1061: American society for testing and Materials, Philadelphia, p. 5-31.

Shakoor, A., Bonelli, R.E., 1991. Relationship between petrophysical characteristics, engineering index properties and mechanical properties of selected sandstones. Bull. Assoc. Eng. Geol. 28: 55–71.

Tamrakar, K.N., Yokota, S., Shrestha, S.D., 2007. Relationships among mechanical, physical and petrographic properties of Siwalik sandstones, Central Nepal sub-Himalayas. Eng. Geol. 90: 105–123.

Tandon, R.S., Gupta, V., 2013. The control of mineral constituents and textural characteristics on the petrophysical & mechanical (PM) properties of different rocks of the Himalaya. Eng. Geol. 153: 125–143.

Tiryaki, B., Cagatay Dikmen, A., 2006. Effects of rock properties on specific cutting energy in linear cutting of sandstones by picks, Rock Mech. Rock Engng. 39( 2): 89–120

Ulusay, R., Tureli, K., Ider, M.H., 1994. Prediction of engineering properties of a selected litharenite sandstone from its petrographic characteristics using correlation andmultivariate statistical techniques. Eng. Geol. 38 (1–2): 135–157.

Ündül, O., 2016. Assessment of mineralogical and petrographic factors affecting petro-physical properties, strength and cracking processes of volcanic rocks, Engineering Geology, 210: 10–22.