المصدر: | المجلة الليبية العالمية |
---|---|
الناشر: | جامعة بنغازي - كلية التربية بالمرج |
المؤلف الرئيسي: | Abou El Leil, Ibrahim M. (Author) |
مؤلفين آخرين: | El Feituri, Ali M. (Co-Author) , Al Zuwi, Omer (Co-Author) |
المجلد/العدد: | ع53 |
محكمة: | نعم |
الدولة: |
ليبيا |
التاريخ الميلادي: |
2021
|
الشهر: | أكتوبر |
الصفحات: | 1 - 29 |
ISSN: |
2518-5845 |
رقم MD: | 1427855 |
نوع المحتوى: | بحوث ومقالات |
اللغة: | الإنجليزية |
قواعد المعلومات: | EduSearch |
مواضيع: | |
كلمات المؤلف المفتاحية: |
الخصائص | الكيميائية | الجيوتكنيكية | البيتروفيزيائية | الحجر الجيري | Petrophysical | Geotechnical | Characterizations | Engineering | Limestone Rocks
|
رابط المحتوى: |
المستخلص: |
تتعلق هذه الدراسة بتقييم الخصائص البيتروفيزيائية والجيوتكنيكية والكيميائية لصخور الكربونات المتمثلة في الحجر الجيري، الدولوميت والمارل كمواد مستخدمة في الإنشاءات الهندسية، والواقعة في الإقليم الشمالي الشرقي من ليبيا بين خطي عرض 31 24" 16' 2431" 16' و"28" 56' 32˚ شمالا، وخطي طول 53" "18'20 و8" 09'25˚ شرقا، في مناطق مختلفة مثل رأس التين، أم الرزم عين الغزالة، رأس بياض، أم ركبة، بئر الأشهب، مرسى لك والبردي، لقد أظهرت النتائج البيتروفيزيائية مثل الكثافة قيما عالية في صخور رأس التين وعين الغزالة (2680 و2650 كجم/م3) على التوالي. وقد يعزو ذلك إلى تحول بعض صخور الحجر الجيري، والتي أظهرت قيما متدنية للمسامية (11.10% و10.25%) على التوالي، وقيما مرتفعة على مقياس موه للصلادة (2.64 و2.90) على التوالي. إن المضاهاة بين بعض الخصائص البيتروفيزيائية مثل المسامية الكثافة النوعية وتشبع الماء لم تكن معتبرة والتي عكست علاقة خطية ذات معامل ارتباط ضعيف (R2= 0.58) و(R2= 0.65) على التوالي. فقد أشارت قيم التشبع المائي بالنسبة المقاومة الانضغاط أحادي المحور (UCS) على أنها دالة سلبية (R2= 0.32). بينما أظهرت العلاقة بين مقاومة الانضغاط ومعامل المرونة مدى قوة الارتباط الإيجابي بين هذين المعاملين (R2= 0.99). إن الاختلافات التي تمخضت عن الخواص البيتروفيزيائية قد أكدتها الخصائص الميكانيكية لدراسة هذه الصخور. فقد تبين أن العينات الصخرية لمنطقة رأس التين، عين الغزالة، أم ركبة ومنطقة البردي أكثر صلابة ومقاومة لعملية الانضغاط، حيث كانت قيم اختبار مقاومة الانضغاط أحادي المحور أعلى من نظائرها في المناطق الأخرى. لقد أكدت دراسة الخصائص الميكانيكية لهذه الصخور عن وجود تباين كما أشارت إليه الخواص البيتروفيزيائية، حيث كانت قيم كل من قوة التماسك (C) لصخور رأس التين، عين الغزالة وأم ركبة هي 15، 14 و12 نيوتن/ملم2 على التوالي، وكانت قيم زاوية الاحتكاك الداخلي (φ) 28˚، 32˚ و26˚ على التوالي نتيجة تحول الحجر الجيري إلى الدولوميت والمارل. وهذا ما يتعارض مع قيم صخور رأس بياض، بئر الأشهب ومرسى لك (6، 7.5، و6.5 نيوتن/ملم2) على التوالي، حيث كانت طبيعة الصخور في هذه المناطق تتشكل أساسا من الحجر الجيري والطباشيري. أيضا من خلال الاختبارات التي أجريت لتعيين الإجهادات العمودية (σn) وإجهادات القص عند الانهيار (τf) لهذه الصخور تبين وجود تباين من منطقة لأخرى، والذي يعزو إلى عدة عوامل أهمها التركيب الكيميائي والنسيج، وبإجراء تحليل النموذج الانهيار لتصنيف هذه الصخور فقد لوحظ من خلال اختبارات الانضغاط أحادية المحور نمط الانشطار المحوري للعينات عالية مقاومة الانضغاط ومعامل المرونة (E)، بينما أظهرت العينات منخفضة المسامية أنماطا متعددة الكسر ونمط شكل Y ونمط القص. إن هذه النتائج تعد مفيدة لفهم الخصائص الجيوتكنيكية للصخور نتيجة تداخل العديد من العوامل المركبة والتي تعد معرفتها أساسيا من حيث الإنشاءات الهندسية في استخدام هذه المواد. This study is concerned with the assessment of geotechnical and petrophysical characterizations of the limestone rocks as building materials for engineering constructions at different locations in the north-east region of Libya. The coordinate of this region is represented between Latitudes ˚31 '16 "24 and ˚32 '56 "28 North, and Longitudes ˚20 '18 "53 and ˚25 '09 "8. The investigated areas represented by Ras Al Teen, Um Rozm, Ain Al Ghazala, Ras Biadh, Um Rokba, Beer Al Ashahab, Marsa Lak and Al Bordy. High density characterizes both Ras Al Teen and Ain Al Ghazalah (2680 & 2650 kg/m3 respectively). This refers to the alteration of some limestone rocks, these rock types characterized by low porosity 11.10% and 10.25% respectively, and high hardness according to Moh's scale 2.64 and 2.90 respectively. Correlations between porosity, specific gravity and water saturation is not significant and display a linear relationship (R2 = 0.58) and (R2 = 0.65) respectively. The degree of saturation on the uniaxial compressive strength (UCS) is a function of saturation degree (R2 = 0.30), also for modulus of rupture (R2 = 0.32). The correlation between compressive strength and elasticity modulus clearly observed strong (R2 = 0.99). The differences outlined by the petrophysical analysis have also been evidenced by the mechanical characterization of studied rocks. Whereas the rock samples of Ras Al Teen, Ain Al Ghazalah, Um Rokbah and Al Bordy proved the strongest rock under compression, with UCS values higher with respect to the other studied locations. Mechanical properties of intact rock achieved by triaxial compression tests remark the above highlighted differences. Ras Al Teen, Ain Al Ghazalah and Um Rokbah rocks show higher values of cohesion (c) (15, 14 and 12 N/mm2 respectively), and internal friction angle (φ) 28˚, 32˚ and 26˚ respectively), due to the presence of dolomitic and marl limestone, unlike for Ras Biadh, Beer Al Ashahab and Marsa Lak (6, 7.6 and 6.5 N/mm2 respectively) where rocks are mainly limestone and chalk. The normal stresses (σn) and shear stresses at failure (τf) of the tested rocks were varies from location to another depending on several factors of these rocks. By grouping specimens with respect to the failure pattern observed after uniaxial compression tests, axial splitting mode is proper of the specimens with the highest UCS and modulus of elasticity (E) values, along with the lowest porosity, followed by multiple fracturing, Y-shaped mode and shear. Achieved outcomes are useful to understand that the mechanical attitude of a rock is the result of a complex interaction between several factors, whose knowledge is essential for the engineering constructions use of rock materials. |
---|---|
ISSN: |
2518-5845 |