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。

The mechanical properties and pore diameter distributions of various rocks are determined, and the effects of mechanical properties and pore diameter distributions on rock fracture mechanisms are explained. 1)34 kinds of rock samples were collected from different places in Kanto, including mechanical properties, stress dry state and stress wet state. Two kinds of shaped samples were used. The anisotropy of rocks was considered, and the compression strength and tensile strength of one axis were measured. 2)The pore diameter distribution is adjusted by oven drying method and freeze drying method. The pore diameter distribution is adjusted by mercury intrusion method (measuring device: Pore Sizer,"Auto Pore" 9200, manufactured by Micromeritics). The pore diameter distribution is adjusted by oven drying method and freeze drying method. The pore volume and pore diameter distribution are measured by mercury intrusion method. The gap diameter of the measurement range is divided into four levels (,10^<1.5>$&gt; alpha&gt;10^<0.5>Mm, 10 ^<0.5>$&gt; beta&gt;10^<-0.5>mum, 10 ^$<-1.5>&gt; gamma&gt;10^<-0.5>mum, 10 ^<-1.5>$&gt; delta&gt;3.8×10^<-3>mum), and the gap capacity of the measurement range is V_<alpha>,V_ , <beta>V_and <gamma>V_<delta>(/g). 3)The mechanical strength is not related to the capacity of the gap (V<gamma>_<delta>0), but the capacity of the gap (V_0) is inversely proportional <alpha>to the capacity of the gap (V_0<beta>). For example, wet compression intensity (S_c)=0.67(V_<alpha>+V_<beta>)^<-0.90>(r=-0.908), The intensity and inclination of the mudstone are shown in the table below. 4)In the case of vertical pressure increase in different directions of rock, the capacity of large gaps above gamma increases after breaking, and in the case of parallel pressure increase, the capacity of gaps increases.