岩石の力学的性質に与える間隙径分布の影響

孔径分布对岩石力学性质的影响

• 批准号: 05640505
• 负责人: 鈴木 隆介
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640505/
• 关键词: 岩石物性; 間隙径分布; 力学的強度; 異方性

諸種の岩石の力学的性質と間隙径分布を測定し,力学的性質に与える間隙径分布の影響を解明し,岩石の破壊機構を解明するために役立つ基礎的資料を得た。1)主として関東地方の各地で採取した34種の岩石について,それらの力学的性質を,強制乾燥状態および強制湿潤状態の2種の整形供試体を用いて,岩石の異方性を考慮した加圧方向で,一軸圧縮強度および引張強度を測定した。2)間隙径分布は,炉乾燥法および凍結乾燥法で調整した岩石試料(1回の測定当たり,径4〜5mmに整粒した粒子を5〜10個づつ使用)を用いて,水銀圧入法(測定装置:Micromeritics社製のPore Sizer,“Auto Pore♯9200")によって,0.0038mum〜360mumの範囲に間隙径について,間隙総容量と間隙径ごとの間隙容量を測定した。また測定範囲の間隙径を4階級(すなわち,10^<1.5>≧alpha>10^<0.5>Mm,10^<0.5>≧beta>10^<-0.5>mum,10^<-1.5>≧gamma>10^<-0.5>mum,10^<-1.5>≧delta>3.8×10^<-3>mum)に区分し,それらに対応する間隙容量をV_<alpha>,V_<beta>,V_<gamma>およびV_<delta>(〓/g)とした。3)力学的強度は,間隙総容量および小さな間隙の容量(V_<gamma>およびV_<delta>)とは無関係に,大きな間隙の容量(V_<alpha>+V_<beta>)に反比例する,ことが解明された。例えば,湿潤圧縮強度(S_c)は,S_c=0.67(V_<alpha>+V_<beta>)^<-0.90>(r=-0.908),で表わされた。ただし、泥岩のみはこの式で表わされる強度よりも小さい傾向を示した。4)岩石の異方面に垂直に加圧した場合は,破壊後にgamma以上の大きな間隙の容量が著しく増加するが,平行加圧の場合は既存の割れ目を利用して破壊するので,間隙容量の増加は見られなかった。

测量了各种岩石的力学性质和孔径分布，阐明了孔径分布对力学性质的影响，获得了阐明岩石破裂机制的基础数据。 1) 主要从关东地区各地采集的 34 种岩石的力学特性，使用一种强制干燥状态和一种强制湿润状态的两种形状标本进行了研究，并考虑了岩石的各向异性进行了处理。在压力方向上，测量无侧限压缩强度和拉伸强度。 2)使用通过烘箱干燥和冷冻干燥制备的岩石样品，通过压汞法测定孔径分布(每次测量使用5至10个直径为4至5mm的颗粒)(测量装置：Micromeritics Pore)。尺寸确定器，“自动对于间隙直径范围为 0.0038mum 至 360mum，使用 Pore#9200") 测量总间隙体积和每个间隙直径的间隙容量。另外，测量范围的间隙直径分为四级（即10^<1.5>≧alpha>10^<0.5>Mm、10^<0.5>≧beta>10^<-0.5>mum、10 ^<-1.5>≧ 伽马>10^<-0.5>mu m,10^<-1.5>≧delta>3.8×10^<-3>mum)，对应的孔隙体积为V_<alpha>、V_<beta>、V_<gamma>和V_<delta>(〓/ g）。 3）机械强度与大间隙体积（V_<alpha>+V_<beta>）成反比，与总间隙体积和小间隙体积（V_<gamma>和V_<delta>）无关，这有已得到澄清。例如，湿压缩强度(S_c)表示为S_c＝0.67(V_α+V_β)^<-0.90>(r＝-0.908)。然而，只有泥岩表现出强度低于该方程所表达的强度的趋势。 4）当垂直向岩石不同方向施加压力时，大于γ的大孔隙在破裂后体积明显增大，但在平行压力情况下，利用已有的裂缝进行破裂，因此孔隙体积减小。观察到增加。