Wpływ niektórych efektów fizycznych i fizykochemicznych na wartości parametrów prawa ciśnienia efektywnego

• Autorzy: Nowakowski A. , Nurkowski J. , Lizak Z.

Warianty tytułu

EN

The impact of some physical and physico-chemical effects on the values of some parameters of the effective pressure law

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano kilka serii eksperymentów konwencjonalnego trójosiowego ściskania na próbkach wyciętych z różnego typu skał. Wyznaczono prawo ciśnienia efektywnego dla próbek skał, w których naprężenia osiągnęły różnicową granicę wytrzymałości. Pokazano, że dla tego stanu naprężenia postać prawa ciśnienia efektywnego silnie zależy od dwóch przeciwstawnych procesów: osłabienia próbki – będącego skutkiem zachodzących w skale procesów fizykochemicznych (sorpcja, efekt Rebindera), oraz umocnienia próbki (tzw. umocnienia dylatancyjnego), – które jest konsekwencją spadku ciśnienia porowego wskutek zwiększenia objętości przestrzeni porowej, które zachodzi podczas niszczenia próbki.

EN

Some series of triaxial compression tests/individual tests were made on specimens cut from different types of rocks. Form of an effective pressure law for rock samples where the stress reached differential strength limit was determined. It was shown, that, for this state of stress, form of an effective pressure law strongly depends on the two opposing processes: the weakening of the specimen – arising from occurring in the rock physico-chemical processes (sorption, the Rebinder effect) and mechanical strengthening of the sample, the so-called dilatantial strengthening – which is a consequence of the rapid drop of the pore pressure due to the volume increase of the pore space that occurs during the destruction of the specimen.

Słowa kluczowe

PL

trójosiowe ściskanie; różnicowa granica wytrzymałości; prawo ciśnienia efektywnego; sorpcja; efekt Rebindera; umocnienie dylatancyjne

EN

triaxial compression; differential strength limit; effective pressure law; sorption; Rebinder effect; dilatantial strengthening

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 17, no. 3-4
• Strony: 77--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowakowski A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Nurkowski J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Lizak Z.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Biot M.A., 1941: General Theory of Three-Dimensional Consolidation. J. Appl. Phys., Vol. 12, pp. 155-164.
• Brace W.F., 1972: Pore pressure in geophysics. In: “Flow and Fracture of Rocks”. Geophys. Monogr. Series, Heard H.C., Borg I.Y., Carter N.L., Raleigh C.B. (eds.), AGU, Vol. 16, pp. 265-273, Washington DC.
• Brace W.F., Martin R.J., 1968: A test of the law of effective stress for crystalline rocks of low porosity. Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. 5, 415-426.
• Czapliński A., Gustkiewicz J., 1990: Sorpcyjne naprężenia i odkształcenia w węglu. W: „Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe. Tom II”, praca zbiorowa, J. Litwiniszyn (red.), Wyd. AGH, Kraków, str. 455-468
• Gustkiewicz J., 1990: Deformacje i wytrzymałość skał w trójosiowym stanie naprężenia z uwzględnieniem płynów porowych. W: „Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe. Tom I”, praca zbiorowa, J. Litwiniszyn (red.), Wyd. AGH, str. 96-136.
• Gustkiewicz J., Orengo Y., 1991: Zmiany zachowania węgla pod działaniem wody. W: „Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe. Tom III Suplement”, praca zbiorowa, J. Litwiniszyn (red.), Wyd. AGH, Kraków, str. 763-781.
• Gustkiewicz J., Nowakowski A., Lizak Z., 2003: Zmiany niektórych właściwości piaskowca pod wpływem sorbujących i niesorbujących płynów porowych pod ciśnieniem. Prace IMG PAN, t. 5, nr 3-4, str.367-375.
• Gustkiewicz J., Nowakowski A., Nurkowski J., Stanisławski L., Lizak Z., 2004: Kształtowanie się ciśnienia efektywnego w klasycznym trójosiowem stanie naprężenia na podstawie wyników pękania i deformacji wybranych skał. Prace IMG PAN, t. 6, nr 1-2, str. 3-17.
• Handin J., Hager R.V., Friedman M., Feather J.N., 1963: Experimental deformation of sedimentary rocks under confining pressure: pore pressure tests. Bull. Am. Assoc. Petr. Geol., Vol. 47, pp. 717-755.
• Kovári K., Tisa A., Einstein H.H., Franklin J.A., 1983: Suggested Methods for Determining the Strength of Rock Materials in Triaxial Compression: Revised Version. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 20, No. 6, pp. 283-290.
• Murrell S.A.F., 1965: The effect of triaxial stress systems on the strength of rocks at atmospheric temperatures. Geophys. J. Roy. Soc., Vol. 10, pp. 231-281.
• Nowakowski A., 2006: Różne postacie równania ciśnienia efektywnego uzyskane podczas badań laboratoryjnych piaskowca „Tumlin”. Prace IMG PAN, t. 8, nr 1-4, s. 193-201.
• Nowakowski A., 2007: On certain determinantial method of equation and effective pressure evaluation on the basis of laboratory researches. Arch. Min. Sci., V. 52, No. 4, pp. 587-610.
• Nowakowski A., 2012: The law of effective stress for rocks in the light of results of laboratory experiments. Arch. Min. Sci., V. 57, No. 4, pp. 1027-1044.
• Nowakowski A., Młynarczuk M., Ratajczak T., Gustkiewicz J., 2003: Wpływ warunków termicznych na zmianę niektórych właściwości fi zycznych i strukturalnych wybranych skał, Prace IMG PAN. Rozprawy, Monografi e, nr 5, 104 str.
• Nur A., Byerlee J.D., 1971: An Exact Effective Stress Law for Elastic Deformation of Rock with Fluids. J. Geophys. Res., Vol. 76, No. 26, pp. 6414-6419.
• Rehbinder P., Lichtman V., 1957: Effect of surface active media on strains and rupture in soils. In: “Electrical Phenomena and Soil/Liquid Interface”, J.H. Schulman (ed.), Proc. 2nd Int. Congr. Surface Activity, Vol. III, London, Butterworths, 563-582.
• Robin P.-Y.F., 1973: Note on effective pressure. J. Geophys. Res., 78, 2434-2437.