Bài giảng Cơ học đá: Chương 2 - TS. Ngô Tấn Phong

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học đá: Chương 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau Các đặc trưng vật lý của đá nguyên trạng; Các thí nghiệm đá trong phòng Đánh giá chất lượng mẫu đá; Đường cong ứng suất – biến dạng của mẫu đá chịu nén; Các yếu tố ảnh hưởng đến đường cong ứng suất – biến dạng của đá. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học đá: Chương 2 - TS. Ngô Tấn Phong

Đặc tính của ĐÁ Thí nghiệm nguyên trạng trong phòng TS. Ngô Tấn Phong TS. Kiều Lê Thủy Chung ThS. Võ Thanh Long
NỘI DUNG 1 Các đặc trưng vật lý của đá nguyên trạng 2 Đánh giá chất lượng mẫu đá 3 Các thí nghiệm đá trong phòng 4 Đường cong ứng suất – biến dạng của mẫu đá chịu nén 5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đường cong ứng suất – biến dạng của đá 2
CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ĐÁ NGUYÊN TRẠNG (MỐI TƯƠNG QUAN THỂ TÍCH – TRỌNG LƯỢNG CỦA VẬT LIỆU RỖNG) 3
Air Solid skeleton Water 4
Sơ đồ pha (phase diagram) air water air water solid solid solid 3 pha 2 pha, 2 pha, khô (3 phases) Bão hòa hoàn toàn (2 phases, dry) (2 phases, absolutely saturated) 5
THỂ TÍCH KHỐI LƯỢNG Va Air Ma » 0 Vv Vw Water Mw Vt Mt Vs Solid Ms o Hệ số rỗng e, độ rỗng n o Độ bão hòa Sr o Khối lượng đơn vị thể tích r, rs, rw, rd, rsat, r’ o Tỉ trọng Gs o Độ ẩm w o Hệ số thấm o Vận tốc sóng âm, điện trở suất, … 6
e Va Ma » 0 n= Vv 1+ e Vw Mw Vt Mt n Vs Ms e= 1- n Vv Porosity (độ rỗng): n = ´100% Vt Vv Void ratio (hệ số rỗng): e= Vs 7
Vv Porosity (độ rỗng): n = ´100% Vt o Absolute porosity (độ rỗng toàn phần) o Bao gồm tất cả lỗ rỗng (both connected and non- connected pore) o Effective porosity (độ rỗng hiệu dụng) o Chỉ gồm lỗ rỗng liên thông nhau (interconnected pore) 8
z 9
Va Ma » 0 Độ bão hòa (degree of saturation): Vv Vw Mw Vt Mt Ms Vw Vs Sr = ´100% Vv Mw Độ ẩm (water content): w= ´100% Ms 𝑆! = 0% 𝑆! = 100% 𝑤 = 0% 𝑤 =? Ở trạng thái khô Ở trạng thái bão hòa (dry) (absolutely saturated) 10
Va Ma » 0 Tỉ trọng (specific gravity) Vv Vt Vw Mw 𝜌! Mt 𝐺! = Vs Ms 𝜌" 𝑀# Tỉ trọng khối (bulk density) 𝜌# = (Khối lượng đơn vị thể tích tổng cộng) 𝑉# 𝑀! Khối lượng đơn vị thể tích phần 𝜌! = hạt (grain density) 𝑉 ! !"# $%&'()*+! 11
Tỉ trọng khối (bulk density) 𝑀# (Khối lượng đơn vị thể tích tổng cộng) 𝜌# = 𝑉# Ở trạng thái khô Ở trạng thái bão hòa 𝑀$ 𝑀" 𝜌" = 𝜌# = 𝜌" = 𝜌$%" = 𝑉" 𝑉" (dry density) (saturated density) 12
Va Ma » 0 Tỉ trọng (specific gravity) Vv Vt Vw Mw 𝜌) 𝛾) 𝐺) = = Ms Mt 𝜌* 𝛾* Vs Dung trọng (total unit weight) 𝛾! = 𝜌! ×𝑔 (Trọng lượng đơn vị thể tích tổng cộng) Trọng lượng đơn vị thể tích phần 𝛾! = 𝜌! ×𝑔 hạt (grain density) !"# $%&'(,*+! 13
Khối lượng đvtt Trọng lượng đvtt (kg/m3, g/cm3) (kN/m3, N/cm3) r g tổng cộng rs gs phần rắn rw gw nước rd gd đá khô rsat gsat đá bão hòa r’ g’ đẩy nổi 14
Tính toán tỉ trọng phần rắn của đá theo tỉ trọng của các khoáng vật thành phần Phần trăm thể tích của khoáng vật i trong đá n Gs = å Gs ,iVi i =1 Tỉ trọng khoáng vật i 15
16
BÀI TẬP 1 Vv Va Ma » 0 Vw Mw 1. Một mẫu đá có Vt Mt = 320 g Mt Ms = 270 g Vs Ms Vs = 87 cm3 Vv = 113 cm3 Hãy xác định: n, e, Sr, rs, rt, w 2. Nếu nước chiếm đầy lỗ rỗng, hãy tính lại các thông số trên 3. Nếu lỗ rỗng không có nước, hãy tính lại các thông số trên 17
BÀI TẬP 1 Vv Va Ma » 0 Vw Mw 1. Một mẫu đá có Vt Mt = 320 g Mt Ms = 270 g Vs Ms Vs = 87 cm3 Vv = 113 cm3 𝑛= 𝑒= 𝑆! = 𝜌" = w= 𝜌# = Khô Ẩm Bão hòa 18
BÀI TẬP 2 Một đá phiến sét tuổi Krêta gồm có 60% khoáng vật Illite, 20% Chlorite, và 20% Pyrite theo thể tích. Hãy xác định tỉ trọng của đá. BÀI TẬP 3 Một mẫu đá cát kết có đường kính 82 mm, chiều dài 169 mm. Trọng lượng của mẫu đá khi bão hòa nước và khi sấy khô lần lượt là 21.42 và 20.31 N. Hãy xác định gsat, gd và n. 19
Vận tốc sóng âm (sonic velocity) o Đánh giá mứt độ nứt nẻ của đá o Các yếu tố quyết định vận tốc sóng âm: o Đặc tính đàn hồi (rock elastic properties) o Khối lượng thể tích (rock density) o Khe nứt (network of fissures) 20