مقاومت کششى

عبارت است از مقاومت يک نمونه خاک يا سنگ در مقابل نيروى کششى وارد بر واحد سطح خود با توجه به اينکه خاکها اجسام ناپيوسته اى هستند بنابراين مقاومت کششى خاکها در حد صفر است(بجز خاکهاى چسبنده که مقاومت کششى آنها حدود 1/0 مقاومت تراکمى آنها است).در زمان گسيختگى سطح شکست در جهت عمود بر محور اعمال تنش کششى بوجود مى آيد.

وقتى سنگى از دو طرف کشيده مى شود افزايش طول وکاهش قطر پيدا مى کند. يعنى طول نمونه نسبت به طور اوليه بيشتر مى شود وقطر نمونه نسبت به قطر اوليه کمتر مى شود کشيدگى بيشتر در قسمت ميانى ديده مى شود ونهايتاً منجر به سطح شکسته مى شود که گفتيم عمود بر محور اعمال تنش کششى است.

نکته:مقاومت کششى سنگ ها حدود 4/0 مقاومت تراکمى آنهاست .

نحوه ارزيابى مقاومت کششی سنگها

مقاومت کششى سنگها را با 2 روش آزمايشگاهى ارزيابى مى کند-آزمايش کششى مستقيم-آزمايش هاى کششى غير مستقيم شامل آزمايش بارگذارى نقطه اى – آزمايش بارگذارى خطى(آزمايش برزلين)

* آزمايش کششى مستقيم

در اين آزمايش نمونه سنگ در دستگاه آزمايش قرار داده مى شود ودر امتداد محور طولى خود مورد

بارگذارى قرار مى گيرد وبارگذارى تا گسيختگى کامل نمونه ادامه مى يابد.

مقدار بار وارده بر واحد سطح نمونه در زمان گسيختگي= مقاومت کششى سنگ نمونه سنگ معمولاً استوانه اى شکل است.

اين آزمايش درعمل مشکلاتى دارد که به شرح آن مى پردازيم:

يکى از اشکالات اين است که نمونه در داخل ابزارى قرار مى گيرد که کشيده شود وکشش بايد طورى باشد تا به همه اجزاء ومنتقل شود. حال در آزمايش مشاهده مى شود که گيره نمى تواند تمام نيروى کششى وارده را به نمونه منتقل کند.

راه حل : سنگ را داخل گيره بحالت پيچ ومهره بست کرده اند که انجام اين مسئله خود شرايط را پيچيده تر وهزينه را بالا مى برد لذا از انجام آن صرفنظر مى کنند و از آزمايش هاى کششى غير مستقيم استفاده مى کنند.

* آزمايش هاى کششى غير مستقيم

الف: آزمايش بارگذارى نقطه اى (point load test)

در اين آزمايش نمونه سنگ در 2 نقطه مورد بارگذارى قرار مى گيرد و در طول محور نمونه نوعى نيروى کششى عمل مى کند. حالا اگر سنگ ما حالت ورقه ورقه داشته باشد ونتوان بارگذارى نقطه اى را در جهت عرضى انجام داد اين عمل را در جهت طولى انجام مى دهيم يا اگر نمونه ها شکل خاصى نداشته باشد از اين آزمايش بهره مى گيريم.

ب- آزمايش بارگذارى خطى(بر زمين)

در اين آزمايش نمونه سنگ با قطرى 2 برابر طول تهيه مى شود وبين دو صفحه قرار داده شده و مورد بارگذارى قرار مى گيرد.در حين بارگذارى نوعى انبساط در 2 جهت آزاد نمونه بوجود مى آيد که به طور غير مستقيم معرف عملکرد نيروى کششى است ونهايتاً نمونه در امتداد محور بارگذارى گسيخته مى شود.