Behavior of granular rock (Vật liệu đá rời)

Giới thiệu bản thảo về vật liệu đá rời của Wasabi soạn. Đây là bản đang trong quá trình biên tập, sẽ sớm xuất bản cùng dự án sách điện tử về địa cơ học của Viện Địa kỹ thuật - Đại học TU Freiberg. 

Nội dung của tài liệu tập trung giới thiệu về vật liệu đá rời. Đây là loại vật liệu được sử dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật dân dụng với nhiều mục đích khác nhau. Vật liệu đá rời là đối tượng nghiên cứu tương đối đặc biệt và phức tạp, chủ yếu do bản thân đặc tính rời rạc của chính loại vật liệu này. Ứng xử và đặc điểm kỹ thuật của vật liệu khá phức tạp, phụ thuộc vào các điều kiện làm việc và sử dụng khác nhau. Vật liệu đá rời có những đặc tính cơ học riêng, khác biệt với vật liệu đá liền khối hay các loại đất thông thường. Tính chất của vật liệu không chỉ phụ thuộc vào tính chất đá gốc mà còn phục thuộc vào rất nhiều yếu tố khác như kích thước, phân bố cỡ hạt, hình dạng và mức độ góc cạnh, độ nhám bề mặt hay thành phần vật liệu mịn lẫn trong nó... Khi làm việc với đá rời, việc nắm vứng các đặc tính cơ học và các yếu tố ảnh hưởng là rất quan trọng. Việc đánh giá vật liệu cần xem xét từ mức độ chi tiết đặc điểm các hạt vật liệu đến đặc điểm của khối vật liệu ở các điều kiện biên khác nhau. 

Tài liệu này trình bày các kiến thức cơ bản về tính chất cơ lý của vật liệu đá rời. Xin chia sẻ với bạn đọc.

Abstract

Granular rock is type of materials relating to many engineering fields. This kind of material refers to any granular material which is formed from natural rock. Granular rock can be products of natural or man-made processes. It can be from weathering or sedimentation process. It can be also produced by crushing or blasting procedures. It can be waste product of any mining or construction activities as well. Granular rock is involved with many engineering applications. It can refer to construction aggregate which can be used as one component of concrete or embankment material. Granular rock can serve as pavement base material under foundations, roads, and railroads or main substance for rockfill dam. It can be also used as drainage material due to its relative high conductivity. People can utilize granular rock for variety applications due to its availability and its relative low cost. Engineers deal with granular rock for the above applications. Many other problems are also involved with granular rock, for example the stability of rock dump site or any natural and artificial rockfill structure. The characters of granular rock also influence its delivery and stockpiling processes.

Due to the particulate nature, granular rock has complicated response under different working conditions. The discrete characteristic makes granular rock has its own specific mechanical behaviour rather than intact rocks or normal soils. The properties of granular rock material depend on not only its own mother rock but also many other factors, such as size and distribution of particles, shape and angularity, particle surface roughness, or dust content, etc. Dealing with granular rock, engineers must have good knowledge about its mechanical behaviours and affecting factors. It is required to understand its characters at single particle level, but also its overall characters of assembly with boundary conditions at macro scale. Engineers should know how to determine physical and mechanical properties and how to analyse the problems of granular rock for engineering applications. This section presents a fundamental knowledge about the mechanics of granular rock materials. The term granular rock is used in general, which can refer to any kind of rock material in particulate nature. For different purposes or problem of interest, different terms of aggregate, rockfill, granular material, and rock fragments can be used interchangeably corresponding to specific context for better suitability.

Nội dung đầy đủ