پديد آورنده :
اميركيايي، وحيد
عنوان :
توسعه مدلي به منظور تخمين مقاومت فشاري سنگ هاي ساختماني كربناته بعد از چرخه هاي ذوب و انجماد با استفاده از آزمايش¬هاي غيرمخرب
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 84ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابراهيم قاسمي، لهراسب فرامرزي
توصيفگر ها :
مقاومت فشاري تك محوري , سرعت موج فشاري , ثابت تخريب , شاخص نيمه عمر , آزمايش چرخه ذوب و انجماد , آناليز رگرسيون , درخت رگرسيوني CART
استاد داور :
سعيد مهدوي، هادي حسيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/07/03
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/07/03
چكيده فارسي :
چکیده سنگ یکی از پرکاربردترین و رایجترین مصالح ساختمانی است که از گذشته تا کنون مورد استفاده قرار گرفته است سنگها دارای قابلیت منحصر به فردی هستند که قابل مقایسه با سایر مصالح ساختمانی نمیباشند از جمله این ویژگیها مقاومت فشاری تکمحوری میباشد که یکی از پارامترهای اساسی در انتخاب سنگهای ساختمانی است که نقش قابل مالحظهای در پایداری آنها دارد از اینرو دوام و مقاومت سنگها در شرایط اقلیمی متغیر در مناطق مختلف از اهمیت زیادی برخوردار میباشند شرایط آب و هوایی در برخی از مناطق سردسیر ایران و به وجود آمدن چرخههای یخبندان یکی از مهمترین عوامل مؤثر در هوازدگی سنگها میباشد که خواص فیزیکی و مکانیکی سنگها را تا حدودی تحت تأثیر قرار میدهد به همین علت الزم است که سنگهایی مقاوم و با دوام متناسب با شرایط آب و هوایی پیشنهاد شوند تعیین مستقیم مقاومت فشاری تکمحوری بعد از چرخههای ذوب و انجماد در آزمایشگاه مشکالتی همچون آمادهسازی نمونه مورد آزمایش بر اساس استاندارد هزینه باالی آزمایش و همچنین وقتگیر بودن آن را شامل میشود به منظور غلبه بر این مشکالت در این تحقیق دو مدل به منظور پیشبینی مقاومت فشاری تکمحوری بعد از چرخههای ذوب و انجماد بعد از 52 چرخه با استفاده از سرعت موج فشاری توسعه داده شدند روابط توسعه داده شده بر اساس یک پایگاه داده شامل اطالعات 22 نمونه از سنگهای ساختمانی کربناته 21 نوع تراورتن 3 نوع الیمستون و 7 نوع مرمریت و با استفاده از تحلیل های رگرسیون ساده و چند متغیره خطی و غیرخطی در نرم افزار SPSS ساخته شدند و عملکرد آنها مورد ارزیابی قرار گرفت به منظور ارزیابی عملکرد دو رابطه شاخصهای آماری شامل ضریب تعیین 2 R میانگین مربعات خطای نرمال شده NRMSE و واریانس خطا VAF برای هر یک از روابط به طور جداگانه محاسبه شدند سپس با بررسی و مقایسه شاخصهای ذکر شده مشخص گردید که مدل دوم نسبت به مدل اول توانایی قابل مالحظهای در پیشبینی مقاومت فشاری تک محوری بعد از 52 چرخه ذوب و انجماد را دارد سرعت موج فشاری یکی از پارامترهای مهم در پروژههای ژئوتکنیکی و مکانیکسنگی میباشد و همچنین این پارامتر قابلیت ارزیابی سایر پارارمترهای مکانیکی سنگها به صورت غیرمخرب دارد با توجه به اهمیت این پارامتر در این مطالعه یک رابطه چند متغیره غیرخطی جهت پیش بینی سرعت موج فشاری در هر چرخه ذوب و انجماد با توجه به میزان تغییرات سرعت موج فشاری در طی فرآیند ذوب و انجماد توسعه داده شد سپس با بررسی و مقایسه شاخص مشخص گردید که رابطه توسعه داده شده مدلی قابل اعتمادی برای پیشبینی سرعت موج فشاری سنگهای ساختمانی کربناته در هر چرخه ذوب وانجماد میباشند که قادر هستند با دقت قابل قبولی مورد استفاده قرار گیرند عالوه بر سرعت موج فشاری و مقاومت فشاری تکمحوری دوام طوالنی مدت سنگهای ساختمانی کربناته تحت فرآیند ذوب و انجماد در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است جهت بررسی دوام طوالنی مدت از دو پارامتر ثابت تخریب و شاخص نیمه عمر که با توجه به تغییرات نزولی سرعت موج فشاری در طی فرآیند ذوب و انجماد اندازهگیری شدهاند استفاده شده است از آنجایی اندازهگیری این دو پارامتر یک فرآیند سخت طاقت فرسا زمانبر و پرهزینه میباشد به همین منظور برای رفع این مشکالت با استفاده از تکنیک آماری درخت رگرسیونی CART دو مدل درختی به منظور پیشبینی ثابت تخریب و شاخص نیمه عمر سنگهای ساختمانی کربناته با در نظر گرفتن تخلخل توسعه یافته است مقایسه مقادیر پیشبینی شده و اندازهگیری شده و بررسی شاخصهای آماری نشان میدهند که دو مدل درختی توسعه داده ابزار خوبی جهت پیشبینی ثابت تخریب و شاخص نیمه عمر میباشند کلمات کلیدی مقاومت فشاری تک محوری سرعت موج فشاری ثابت تخریب شاخص نیمه عمر آزمایش چرخه ذوب و انجماد آنالیز رگرسیون درخت رگرسیونی CART
چكيده انگليسي :
Development of a model for estimating the compressive strength of carbonate building stones after freeze and thaw cycles using non destructive tests Vahid Amirkiyaei Date of Submission Department of Mining Engineering Isfahan University of Technology Degree M Sc Language PersianSupervisor E Ghasemi e ghasemi@cc iut ac ir L Faramarzi lfaramarzi@cc iut ac irAbstractStone is one of the most widely used and most common building materials which in the past has beenused Stones have a unique feature that are not comparable to other building materials One of thesefeatures is the uniaxial compressive strength which is one of the basic parameters in the selection ofbuilding stones which has a significant role in their stability Therefore the durability and resistance ofrocks in different climatic conditions are very important Climatic conditions in some cold regions of Iranand the occurrence of freeze cycles is one of the most important factors in weathering the rocks whichaffects the physical and mechanical properties of the rocks to some extent To achieve this goal it isnecessary to be suggested the resistant and durable stone related to weather conditions Directmeasurement of uniaxial compressive strength after freeze thaw cycles in the laboratory lead to problemssuch as sample preparation cost of test and time consuming In order to overcome these problems in thisstudy two models were developed to predict uniaxial compressive strength after freeze thaw cycles after25 cycles using p wave velocity Equations were developed based on a database containing informationon 22 samples of carbonate building stones 12 types of travertine 3 types of limestone and 7 types ofmarble and using linear and nonlinear multivariate regression analyzes in SPSS software To evaluatethe performance of two equations statistical indices including determination coefficient R2 normalizedmean square error NRMSE and variance account for VAF were calculated for each equation separately Then by comparing the mentioned statistical indices it was found that the second model is higher abilityof predicting uniaxial compressive strength after 25 cycles freeze thaw compared to the first model P wave velocity is one of the most important parameters in geotechnical and rock mechanics projects andit is able to evaluate other non destructive rock mechanical parameters Due to the importance of thisparameter a nonlinear multivariate regression was developed to predict the p wave velocity in each freezeand thaw cycle according to the rate of p wave velocity changes during the freeze and thaw process Thenby considering and comparing the indices it showed that the developed equation is a reliable model forpredicting the p wave velocity of carbonate building stone in each freeze and thaw cycle In addition tothe p wave velocity and the uniaxial compressive strength the long term durability of carbonate buildingstone under freeze and thaw process has been investigated in this study To investigate the long termdurability two parameters of decay constant and half life index 1 2 which were measured due tothe decreasing p wave velocity changes in the freeze and thaw process were applied Measuring decayconstant and half life index 1 2 is a difficult tedious time consuming and expensive process Therefore two regression models have been developed using statistical techniques CART regression treeto predict the decay constant and the half life index of carbonate building stone with porosity Comparisonof the predicted values and the consideration of statistical indices showed that the two developed modelstree are proper tools for predicting decay constant and half life index Keywords Uniaxial compressive strength P wave velocity Decay constant Half life index Freeze thaw cycles Regression analysis CART regression tree
استاد راهنما :
ابراهيم قاسمي، لهراسب فرامرزي
استاد داور :
سعيد مهدوي، هادي حسيني
