Wpływ podwyższonej temperatury na właściwości mechaniczne skał

• Autorzy: Pinińska J.

Warianty tytułu

EN

Impact of the elevated temperatures for the geomechanical properties of the rocks

• Konferencja: Geotechnika w budownictwie i górnictwie. XXX Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu i Geoinżynierii. Szklarska Poręba, 11-16 marca 2007 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wskutek uszkodzenia struktury skały pod działaniem naprężeń termicznych obniża się jej wytrzymałość. Proces ten może przebiegać dwojako. Obniżenie wytrzymałości następuje bądź wstępnym wzmocnieniu na skutek rozszerzania się mocnych ziaren skalnych i powiększeniu ich powierzchni kontaktowych (typ I) lub od początku nagrzewania następuje spadek wytrzymałości (typ II). Końcowa utrata wytrzymałości jest w obu wypadkach wywołana przekroczeniem wytrzymałość ziaren skały na ich kontaktach. Ponieważ odporność skały na zmiany termiczne zależy od składu mineralnego, charakteru kontaktów ziaren składowych oraz ich lokalnej wytrzymałości to im bardziej złożony jest materiał skalny i jego struktura tym bardziej złożony jest przebieg tego procesu. Charakter wytrzymałościowych przemian termicznych zbadano na przykładzie paleogeńskich i kredowych piaskowców fliszu karpackiego, wapieni kredowych osadowej pokrywy Platform! Wschodnio-Europejskiej oraz granitognejsów Platformy waryscyjskiej. Badania wskazują, że skali węglanowe należą do skał II typu i tracą wytrzymałość od początku nagrzewania, podczas gal w skałach krystalicznych i ziarnistych okruchowych (granitognejsy, piaskowce) o znacznej zawartości mocnych ziaren kwarcowych dochodzi w pierwszym etapie nagrzewania do ich wzmocnienia (typ 1).

EN

The thermal strain damages structure and diminishes strength of rock sample. According to its type, the rock subjected to heating either is strengthening till the certain temperature, and beyond is weakening (type I) or looses continually its strength with rise of temperature (type II).The temperature versus strength changes depend on the strength, thermal expansion rate of mineral components and, their contacts type. The processes of thermal differentiation of rock strength were investigated on rock samples of the Carpathian flysch Cretaceous and Paleogene sandstones, the Cretaceous limestones from sedimentary cover of the East-European Precambrian Craton, and the granitic gneisses from the Variscan Platform. It has been discovered that strength of the crystalline and sedimentary rocks with the strong quartz grains, increase at the first part of the heating (type I). The strength of the carbonate rocks drops continually according to the type II.

Słowa kluczowe

PL

skały; wytrzymałość; temperalun zmiany objętościowe; struktura; leksturt

EN

rocks; geomechanical properties; elevated temperatures

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 76, nr 42
• Strony: 527--534
• Opis fizyczny: bibliogr. 9 poz.,

Twórcy

autor

Pinińska J.

• Wydział Geologii; Uniwersytet Warszawski

Bibliografia

• [1] BAKUN-CZUBAROW N., Wybrane parametry fizyczne minerałów i skał w funkcji ciśnienia i temperatury oraz ich przydatność do interpretacji danych geofizycznych. Prace P.I.G. tom 188. Budowa litosfery i północnej Polski - obszar projektu sejsmicznego Polonaise'97, Warszawa, PIG, 2006,9-24.
• [2] CARMICHAEL R., Physical Properties of Rocks and Minerais. Boston, CRS Press, 1990,
• [3] DMITRIJEW A.P., KUZAJEW A., PROTASOW N., JAMSZCZIKOW W., Fiziczieskije swoijstwa górnych poród. Moskwa, Niedra, 1969.
• [4] PININSKA J., Wpływ wysokich temperatur na właściwości fizyczno-mechaniczne piaskowców krośnieńskich. Biul. P.I.G. 324. t. IX, Warszawa, P.I.G., 1980, 105-172.
• [5] PININSKA J., Inżynieria skalna zabytkowych elementów kamiennych. Mat. XXVIII Zimowej Szk. Mech. Gór. i Inż. Sk., 2005. PWr., Wrocław, 451-462.
• [6] PININSKA J., Stan rozpoznania właściwości geomechanicznych skał w warunkach złożonego stanu naprężenia górnej partii skorupy ziemskiej. Prace P.I.G. tom 188. Budowa litosfery i północnej Polski - obszar projektu sejsmicznego Polonaise'97, Warszawa, PIG, 2006, 25-39.
• [7] PLEWA M. (red. - praca zbiorowa), Badania ciepła radio genicme go skał krystalicznych i osadowych obszaru sudeckiego. Prace geologiczne PAN. 141, Kraków, Wyd. C.P.PG.S.MiE. PAN, 1996.
• [8] WOOD D.F., HAMMETT R.D., STOKES A.W., HASTON J.A., Deformation monitoring of rock mass subjected to elevated temperatures and pressures. Mechanics Contributions and Challenges. Balkema, Rotterdam, 1990, pp. 59-66.
• [9] ŻOGAŁA B., Wykorzystanie emisji akustycznej do obserwacji pękania próbek skał osadowych poddanych zmianom temperatury. Rozprawa doktorska. Wydział Nauk o Ziemi. U. S., 1996.