Η δοκιμή τριαξονικής θλίψης στη μηχανική των πετρωμάτων

Αμπντουλμάνοβ, Αιμήλ; Ampntoulmanov, Aimil; Abdulmanov, Emil

dc.contributor.author	Αμπντουλμάνοβ, Αιμήλ	el
dc.contributor.author	Ampntoulmanov, Aimil	en
dc.contributor.author	Abdulmanov, Emil	en
dc.date.accessioned	2015-09-14T12:03:38Z
dc.date.available	2015-09-14T12:03:38Z
dc.date.issued	2015-09-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41278
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10084
dc.rights	Default License
dc.subject	Δοκιμή	el
dc.subject	Τριαξονική	el
dc.subject	Θλίψη	el
dc.subject	Μηχανική	el
dc.subject	Πετρώματα	el
dc.subject	Test	en
dc.subject	Triaxial	en
dc.subject	Compression	en
dc.subject	Rock	en
dc.subject	Mechanics	en
dc.title	Η δοκιμή τριαξονικής θλίψης στη μηχανική των πετρωμάτων	el
dc.title	The triaxial compression test in rock mechanics	en
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Η δοκιμή τριαξονικής θλίψης στη μηχανική των πετρωμάτων	el
heal.generalDescription	The triaxial compression test in rock mechanics	en
heal.classification	Μηχανική των πετρωμάτων	el
heal.classification	Rock mechanics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-16
heal.abstract	Στα πλαίσια της παρούσης Διπλωματικής εργασίας, στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Διάνοιξης Σηράγγων της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, πραγματοποιήθηκαν τρεις σειρές πειραματικών εργαστηριακών δοκιμών μονοαξονικής - ανεμπόδιστης θλίψης και τριαξονικής θλίψης. Η πρώτη σειρά πειραματικών δοκιμών περιλαμβάνει δοκιμές μονοαξονικής θλίψης με έλεγχο φορτίου, έλεγχο παραμόρφωσης και με έλεγχο αξονικής βράχυνσης σε δοκίμια τσιμεντοκονιάματος με παράλληλη καταγραφή των αξονικών και διαμετρικών μετατοπίσεων – βραχύνσεων, των τροπών αλλά και της δραστηριότητας ακουστικής εκπομπής με αισθητήρες πιεζοηλεκτρικού στοιχείου. Επιπλέον, εφαρμόστηκαν διαφορετικοί ρυθμοί φόρτισης και τα αποτελέσματα των μετρήσεων αξιοποιήθηκαν στην εξαγωγή πολύτιμων συμπερασμάτων. Οι δοκιμές αυτές είχαν ως αντικείμενο τη διερεύνηση των μηχανικών παραμέτρων ( κορυφαία αντοχή, μέτρο ελαστικότητας, λόγος Poisson) και της επίδρασης της διαδρομής, του τρόπου και του ρυθμού φόρτισης στην αντοχή των δοκιμίων πετρωμάτων και συνεπώς και της περιβάλλουσας αστοχίας που προκύπτει στις δοκιμές τριαξονικής θλίψης. Από την αξιολόγηση των διαγραμμάτων της τάσης συναρτήσει του χρόνου και των γεγονότων ακουστικής εκπομπής μελετήσαμε την εξέλιξη της αστοχίας ενός δοκιμίου που υποβάλλεται σε μονοαξονική θλίψη. Ακόμη εξετάστηκαν οι τρόποι αστοχίας και επιχειρήθηκε μία μεθοδολογία διόρθωσης για τον υπολογισμό της πραγματικής βράχυνσης δοκιμίου με αναγωγή από τη βράχυνση που καταγράφουν οι μορφοτροπείς αξονικής βράχυνσης μεταξύ των πλακών φόρτισης της συσκευής και τη βράχυνση των πλακών και εμβόλων σφαιρικής έδρασης της τριαξονικής θλίψης. Η δεύτερη σειρά πειραματικών δοκιμών περιλαμβάνει δοκιμές τριαξονικής θλίψης σε δοκίμια τσιμεντοκονιάματος και εξέταση των μηχανικών παραμέτρων των δοκιμίων. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές πολλαπλής αστοχίας με δύο εναλλακτικές διαδρομές φόρτισης και μεμονωμένες δοκιμές και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων αξιοποιήθηκε στη εκτίμηση της εγκυρότητας και της συσχέτισης της περιβάλλουσας αστοχίας που προκύπτει από δοκιμές πολλαπλής αστοχίας σε σχέση με αυτή που προκύπτει από μεμονωμένες δοκιμές. Επιχειρήθηκε εκ νέου μεθοδολογία διόρθωσης της βράχυνσης που καταγράφουν οι μορφοτροπείς αξονικής βράχυνσης για την εύρεση της πραγματικής βράχυνσης των δοκιμίων. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές μονοαξονικής θλίψης για την αξιολόγηση της επίδρασης των δοκιμών τριαξονικής θλίψης στις μηχανικές παραμέτρους των δοκιμίων όπως το μέτρο ελαστικότητας και η κορυφαία αντοχή. Η τρίτη σειρά πειραματικών δοκιμών περιλαμβάνει δοκιμές πολλαπλής αστοχίας σε δοκίμια Πετρωμάτων από την ευρύτερη περιοχή της Ανατολικής Αττικής με παράλληλη καταγραφή της δραστηριότητας ακουστικής εκπομπής ενώ επιχειρήθηκε επιπλέον η καταγραφή των ακτινικών, διαμετρικών μετατοπίσεων με ηλεκτρικά μηκυνσιόμετρα. Από τα αποτελέσματα των δοκιμών προέκυψαν συμπεράσματα για τις μηχανικές παραμέτρους των πετρωμάτων, όπως λόγος Poisson, γωνία εσωτερικής τριβής και συνοχή. Εκτελώντας αρκετά στάδια – διαδοχικούς κύκλους φόρτισης με διαδοχική αύξηση της πλευρικής πίεσης παρατηρήθηκε η μετάβαση από την ψαθυρή στην όλκιμη κατάσταση και η επίδραση της πλευρικής πίεσης στη μεταβολή της μηχανικής συμπεριφοράς του πετρώματος. Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων της ακουστικής δραστηριότητας αποτυπώθηκε η διακύμανση της παραμέτρου b – value καθ’ όλη τη διάρκεια της δοκιμής πολλαπλής αστοχίας και σε συνδυασμό με τα διαγράμματα τάσης συναρτήσει χρόνου και γεγονότων ακουστικής δραστηριότητας εξάγαμε συμπεράσματα για την εξέλιξη της αστοχίας ενός πετρώματος με την πρόοδο μιας δοκιμής.	el
heal.abstract	During this diploma thesis, which was carried out in the Tunnelling Laboratory of the School of Mining and Metallurgical Engineering of the National Technical University of Athens, three experimental series of uniaxial and triaxial compression tests were conducted. The first experimental series includes load control, displacement control and axial deformation control uniaxial tests on samples of cement clay with the simultaneous recording of the axial and lateral – radial displacements and strains, as well as the implementation of the method of acoustic emission using transducers of piezoelectric elements. Additionally, different loading rates were implied and the results of the analysis of the experimental data lead to crucial conclusions. These tests were conducted in aim of the investigation of the mechanical properties of samples ( failure strength, Young modulus, Poisson ratio ) and of the effect of the loading path and rate on the strength of rocks and eventually on the failure envelope which is formed from triaxial testing. From the evaluation of the graphs of stress versus time and acoustic emission Vectors (Hits), we studied the evolution of the failure procedure of a uniaxial compression sample. Moreover, failure modes were investigated under different loading paths and rates and a correction method for the reducted calculation of the displacement of the specimen from the displacement that is recorded by the Linear Variable Differential Transducers between the loading platens of the apparatus and the displacement of the upper and lower loading platen and conrod of the triaxial instrumentation. The second series of experimental tests include traxial compression tests on cement clay specimens and evaluation of the mechanical properties of the specimens. Multiple failure state tests of two different loading paths and individual ones were conducted and the results induced by the comparison between the two type of tests lead to the validation of the multiple failure state tests as concerned with the failure envelopes of the specimens. A new correction method was attempted in the same direction as above. Eventually, uniaxial compression tests were conducted to evaluate the effect of the triaxial testing on the mechanical properties of the specimens, that is the Young modulus and the failure strength. The third series of experimental test include triaxial compression tests of multiple failure states on marble, sandstone and limestone specimens of East Attica. During these tests, acoustic emission method was implemented and axial, radial deformation recording by strain gauges inside the triaxial cell and on the surface of the specimen was attempted. The evaluation of the analysis of these tests lead to the acknowledgement of the mechanical properties of rocks (poisson ratio, cohesion and internal friction angle). Conducting multiple failure states, with sequential rises in the confining pressure, the transition from brittle to ductile state of mechanical behavior was observed while the influence of the confining pressure on the mechanical behavior of the specimen was better understood. The evaluation of analysis of the acoustic emission data lead to the calculation of the fluctuation of the b – value parameter throughout the whole triaxial testing while the analysis of stress versus time and acoustic emission Vectors (Hits) lead to substantial conclusions on the multiple triaxial failure state progress of a specimen.	en
heal.advisorName	Νομικός, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Σοφιανός, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Λουπασάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλευτικής. Εργαστήριο Τεχνολογίας Διάνοιξης Σηράγγων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	193 σ.
heal.fullTextAvailability	true