Badania wytrzymałości piaskowca na ściskanie w jednoosiowym i

1
Badania mechaniczne piaskowca
Wyniki badań piaskowca z otworu Łazany OT5
Badaniem objęto odcinek rdzenia piaskowca drobnoziarnistego, zwartego długości ok. 24
cm i średnicy 100 mm.
Ciężar objętościowy piaskowca 2,56 g/cm3].
Wilgotność pobranego rdzenia 1,4 %.
Badania wytrzymałości piaskowca na ścinanie proste wykonano wg PN-G-04304
Badania wytrzymałości piaskowca na rozciąganie wykonano metodą poprzecznego ściskania
(met. brazylijska) wg PN-G-04302.
Tab.1
Lp
Badanie
Wynik badania
Średnia
Kierunek siły
do uławicenia
1
wytrzymałość na
ścinanie proste Rsc
21,2 MPa
-
⊥*
2
wytrzymałość na
rozciąganie Rr
4,7
3
„
3,6
4,2
║*
4
„
4,3
*- uławicenie prostopadłe do osi próby
Na załączonej fotografii pokazano próby piaskowca przeznaczone testów ściskania.
Badania na ściskanie jednoosiowe wykonano wg PN-G-04303 a na ściskanie trójosiowe wg
BN-83/0410-03. Na rysunkach 1-3 przedstawiono przebieg krzywych zniszczeniowych w
badaniach ściskania.
Tab.2
Badania wytrzymałości piaskowca na ściskanie w jednoosiowym i trójosiowym
stanie naprężeń (wilgotność - powietrzno sucha)
Badanie
Numer
próby
Ciśnienie
boczne
[MPa]
Wytrzymałość
Rc [MPa]
1
0
2
3
Moduł
Young’a
Odkształcenie
krytyczne ε1
Współczynnik
Poissona ν
[GPa]
[‰]
[ -]
96,0
22
7,1
0,23
1
101,4
19,5
8,1
-
2
106,2
17,9
9,3
0,16
Parametry mechaniczne piaskowca wyznaczono na podstawie powyższych badań
geomechanicznych.
Kohezja dla badanego piaskowca wynosi c = 8,35 MPa.
Kąt tarcia wewnętrznego wynosi φ =45,1°.
1
2
Badania mechaniczne piaskowca
100
Rys.1 Charakterystyka naprężeniowoodkształceniowa powietrzno-suchej
próby piaskowca
przy ściskaniu jednoosiowym
95
90
85
próba 1
moduł odkształceń
80
moduł sprężystości (Younga)
75
naprężenie [MPa]
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
odkształcenie [‰]
105
Rys.2 Charakterystyka naprężeniowoodkształceniowa powietrzno-suchej
próby piaskowca
przy ściskaniu trójosiowym
ciśnienie boczne 1 MPa
100
95
90
próba 2
85
moduł odkształceń
80
moduł sprężystości (Younga)
75
naprężenie [MPa]
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
odkształcenie [‰]
2
6
7
8
9
3
Badania mechaniczne piaskowca
110
Rys.3 Charakterystyka naprężeniowoodkształceniowa powietrzno-suchej
próby piaskowca
przy ściskaniu trójosiowym
ciśnienie boczne 2 MPa
105
100
95
90
próba 3
85
moduł odkształceń
moduł sprężystości (Younga)
80
naprężenie [MPa]
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
odkształcenie [‰]
3
7
8
9
10