Report on laboratory tests of sandstone and porphyry for rock fracture analysis

• Autorzy: Gontarz Jakub , Szulej Jacek

Identyfikatory

DOI

10.35784/bud-arch.1540

Warianty tytułu

PL

Sprawozdanie z badań laboratoryjnych piaskowca i porfiru na potrzeby analizy mechaniki pękania skał

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of mechanical tests of three types of rocks from stone mines in Poland. Compression tests of cubic samples, three-point bending tests of beams, bending of beams with notch and testing of tensile strength using the quasi-Brazilian method were performed. Based on the tests, the compressive strength, tensile strength, Young's modulus, and Poisson's ratios were determined. The stress intensity factor and critical strain energy release rate in mode I were determined from the bending test of the notched beams. The determined values were used as parameters of computer models which are used to verify the authors’ method of predicting the crack propagation in the Abaqus FEA system.

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań laboratoryjnych trzech typów skał z kopalni kamienia w Polsce. Wykonano badanie ściskania kostek, badanie trójpunktowego zginania belek, zginania belek z nacięciem i badanie rozciągania przy rozłupywaniu metodą kwazi-Brazylijską. Na podstawie badań uzyskano wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga i współczynnik Poissona. Współczynnik intensywności naprężenia i krytyczna energia pękania w modzie I zostały uzyskane z badań zginania belek z nacięciem. Uzyskane wyniki zostały użyte jako parametry do modeli komputerowych, które są używane do weryfikacji autorskiej metody przewidywania propagacji szczeliny w systemie Abaqus.

Słowa kluczowe

EN

sandstone; porphyry; laboratory tests; fracture mechanics

PL

piaskowiec; porfir; badania laboratoryjne; mechanika pękania

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 19, no 2
• Strony: 87--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Gontarz Jakub

• Politechnika Lubelska

autor

Szulej Jacek

• Department of Structural Mechanics; Faculty of Civil Engineering; Lublin University of Technology Polska

Bibliografia

• 1. Gontarz J. et al., “Comparison between numerical analysis and actual results for a pull-out test,” Engineering Transactions, vol. 67, no. 3, (2019), pp. 311–331. https://doi.org/10.24423/EngTrans.1005.20190815
• 2. Gontarz J. et al., “Podsumowanie badań laboratoryjnych piaskowca pod kątem analizy wyrywania kotwy,” Budownictwo i Architektura, vol. 16, no. 3, (2017), pp. 113–123. https://doi.org/10.24358/Bud-Arch_17_163_11
• 3. Tomiczek K., “O różnicach w zachowaniu się skał w warunkach jednoosiowego rozciągania i ściskania,” Górnictwo i Geoinżynieria, vol. 3, no. 1, (2007), pp. 543–554.
• 4. Łukasiak D., “Zmienność wytrzymałościowa piaskowców godulskich z Brennej w warunkach jednoosiowego ściskania,” Górnictwo i Geoinżynieria, vol. R. 34, z. 2, (2010), pp. 435–441.
• 5. Kłopotowska A., “Resistance of szydłowiecki sandstone to salt crystallization in terms of structural strengthening,” Górnictwo i Geoinżynieria, vol. 35, no. 2, (2011), pp. 341–347.
• 6. Mier J. G. M. van, Fracture processes of concrete. CRC Press, 1996.
• 7. Bower A. F., Applied mechanics of solids. CRC Press, 2010. Available: https://www.crcpress.com/Applied-Mechanics-of-Solids/Bower/p/book/9781439802472 [Access: 15 Jan 2020]
• 8. Elices M. et al., “The cohesive zone model: advantages, limitations and challenges,” Engineering fracture mechanics, vol. 69, no. 2, (2002), pp. 137–163. https://doi.org/10.1016/S0013-7944(01)00083-2
• 9. Brown W. F. and Srawley J. E., Plane Strain Crack Toughness Testing of High Strength Metallic Materials. Philadelphia: ASTM International, 1966. https://doi.org/10.1520/STP410-EB Available: http://www.astm.org/doiLink.cgi?STP410-EB [Access: 15 Jan 2020]
• 10. Gontarz J. and Podgórski J., “Explanation of the mechanism of destruction of the cylindrical sample in the Brazilian test,” in Advances in Mechanics : Theoretical, Computational and Interdisciplinary Issues, Kleiber M. et al. Eds. Gdańsk: Boca Raton, 2016, pp. 479–483.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).