Xem mẫu
- Qu c t (IAEG), (1979) (ISRM) (1981)
ð b n, ð b n,
Lo i ñá ð b n, MPa Lo i ñá Lo i ñá
MPa MPa
< 1,25 R ty u 1,5 – 15 Y u 14 - 50 B nv a 6 – 20 Th p
5 – 12,5 Y uv a > 50 - 120 B n > 20 – 60 Trg.bình
12,5 – 50 B nv a >120 - 230 R tb n > 60 – 200 Cao
50 – 100 B n > 230 C cb n > 200 R t cao
100 – 200 R tb n
> 200 C cb n
Ngoài thí nghi m nén 1 tr c, trong th c t ngư i ta còn ti n hành nén 2 tr c
hay 3 tr c. Tuy nhiên, thí nghi m nén 2 tr c thư ng r t khó th c hi n nên ngư i ta
ch hay thí nghi m nén ba tr c v i các giá tr ng su t nén khác nhau, s ñư c nói rõ
thêm trong ph n “ñ b n tr ng thái ng su t th tích” sau này.
+ ð b n kéo
ð b n kéo ñ c trưng cho kh năng ch ng kéo c a ñá. Tuỳ theo các phương
pháp xác ñ nh mà ñ b n kéo c a ñá ñư c tính theo các công th c khác nhau.
- Phương pháp kéo tr c ti p: Phương pháp này ñư c dùng ñ u tiên
khi thí nghi m kéo m u ñá. M u thí nghi m ñư c gia công thành
các d ng hình h c khác nhau r i ñư c k p vào hai ñ u c a b
ph n kéo b ng nh ng ñ gá ñ c bi t. Dư i tác d ng c a l c kéo,
m u b phá hu (hình 1.25).
ð b n kéo ñư c xác ñ nh theo công th c:
Pmax
σk = (1.117)
Fp
trong ñó: Pmax là l c l n nh t làm phá hu m u.
Fp là di n tích ti t di n ngang c a m u mà t i ñó
x y ra s kéo ñ t m u.
C¬ häc ®¸.77
- Dù hình d ng m u th nào
chăng n a thì vi c ch t o nó
cũng r t khó khăn. Trên m u
thư ng c tình t o ra ch có ti t
di n bé nh t ñã tính s n di n tích
ñ khi kéo, m u s ñ t ñây.
Nhưng th c t l i không ph i
luôn như v y: m u thư ng b ñ t
các ti t di n có di n tích không
rõ ràng và vi c tính toán nó cũng
kém chính xác.
Do v y, ngư i ta ñã nghĩ ra
các phương pháp gián ti p ñ xác
ñ nh ñ b n kéo c a ñá. M t s
phương pháp ñư c dùng ph
bi n như sau:
- Phương pháp nén theo
ñư ng kính mu
(phương pháp Braxin)
Nén theo ñư ng kính m u Hình 1.25. Xác ñ nh ñ b n kéo b ng cách kéo
là phương pháp thí nghi m do tr c ti p.
m t nhà nghiên c u ngư i Nh t
là Kasawa dùng t năm 1943.
ð n năm 1949, hai ngư i Braxin là F. Carneiro và A. Barcellos m i nghiên c u t
m hơn và công b trên t p chí, nên phương pháp này thư ng ñư c g i là phương
pháp Braxin.
M u thí nghi m thư ng là hình tr , t s gi a chi u dài và ñư ng kính (l/d) ≥
1. Dùng m u có ti t di n hình vuông s thu ñư c k t qu kém chính xác vì m u s
ñư c nén theo ñư ng chéo c a hình vuông, r t d b l ch (hình 1.26).
ð b n kéo c a ñá s ñư c xác ñ nh theo công th c c a Hertz:
2P P
σk = = 0,637 (1.118)
πdl dl
trong ñó: P là t i tr ng làm phá hu m u.
d, l là ñư ng
kính và chi u dài m u. y
p
Trong thí nghi m, n u k
ñ n ng su t nén sinh ra theo
σy
chi u d c c a m u do có s ma
8
6p
σy =
sát t m ñ m và m u thì m u πD
s tr ng thái ng su t ph c x
σx = - 2P
t p. M.F. Kuntus ñưa ra công πdl 2a σymax
78.C¬
υ
ff σx - σymax. υ
häc ®¸
1-
p
ν
σ x − σ y max =
1 −ν
- P
th c: σ k = 0,637 (1 + ν )(1 + 2ν )
dl
(1.119)
V i các ñá giòn, h s Poisson thay ñ i trong kho ng 0,1 – 0,25 nên ph n ñ u
c a công th c (9) cũng ch thay
ñ i t 0,84 – 1,19. V i s sai Hình 1.26. Xác ñ nh ñ b n kéo
khác c a ph n ñ u không quá b ng cách nén d c theo ñư ng kính m u.
20%, nên có th dùng công
th c:
P
σk = (1.120)
dl
Phương pháp này ñơn gi n, các k t qu thu ñư c tương ñ i n ñ nh và có th
dùng v i các lo i m u có ñư ng kính b t kỳ mi n là chi u dài g n b ng ñư ng kính
c a nó. Hi n nay phương pháp này ñư c s d ng r t r ng rãi.
Năm 1957, M.M. Protodjakonov và V.X. Voblokov ñã dùng phương pháp
Braxin ñ xác ñ nh ñ b n kéo c a nh ng m u không quy chu n. Các m u này ñư c
ch t o b ng dao, búa… thành nh ng c c có 3 c nh g n vuông góc v i nhau, kích
thư c c a chúng khác nhau không quá 1 – 1,5 l n. M u thí nghi m ph i có th tích
kho ng 100 ± 2cm3. Khi ñ t m u lên máy nén, nh ñ hư ng tác d ng l c trùng v i
phương tr c l n c a m u. Ngư c l i, k t qu s sai l ch r t nhi u.
ð b n kéo c a m u không quy chu n ñư c xác ñ nh theo công th c:
P
σ k = 2/3 (1.121)
V
P
σk =
hay (1.122)
F
trong ñó: P là t i tr ng phá hu m u.
V là th tích m u tính theo kh i lư ng và kh i lư ng th tích c a
nó.
F là di n tích ti t di n m u, xác ñ nh b ng cách ño chi u r ng và
chi u cao trung bình c a m t phá hu .
Th c t coi V2/3 = F vì s sai l ch này cũng không ñáng k .
- Phương pháp nén ñ t ñ ng tr c
Phương pháp này do Vi n nghiên c u ð a cơ
h c M và Tr c ñ a toàn Liên bang (VNIMI) c a
Liên Xô cũ ñ ra, d a trên nguyên t c là m u s b
phá hu do ng su t kéo bên trong m u, sinh ra khi
nén hai ñ t ñ ng tr c có cùng kích thư c.
M u ñá có d ng ñĩa tròn, ñư ng kính t 30 –
100mm, dày kho ng 11 – 12mm. gi a ñĩa, có
khoan m t l ñư ng kính 11,27mm (di n tích b ng
C¬ häc ®¸.79
- 1cm2) r i l p ñ y l b ng h n h p nh a thông và parafin (hình 1.27).
Hai ñ t có ñư ng kính b ng v i ñư ng kính c a l khoan, ñ t ñ i nhau trên
cùng m t tr c c a l khoan. Khi tác d ng l c nén lên Hình 1.27. Phương pháp nén
hai ñ t, h n h p trong l khoan b nén l i, t o nên áp ñ t ñ ng tr c
l c thu tĩnh trong l , làm phá hu m u.
ð b n kéo c a m u ñá có th ñư c tính theo công th c:
4P
σk = (1.123)
d (D - d )
trong ñó:P là t i tr ng làm phá hu m u.
D và d là ñư ng kính ngoài và ñư ng kính trong c a ñĩa ñá.
Cũng có ngư i cho r ng, trong công th c trên còn ph i nhân v i h s k ñ tính
ñ n s xu t hi n bi n d ng d o và m c ñ ch y c a v t li u l p ñ y l .
- Phương pháp u n
Ngư i ta có th dùng thí nghi m u n các thanh hay ñĩa ñá ñ xác ñ nh ñ b n
kéo.
Khi u n có th dùng sơ ñ 3 ñi m (2 g i t a và 1 ñi m ñ t l c tác d ng ñúng
tâm) hay 4 ñi m (2 g i t a và 2 ñi m ñ t l c tác d ng cách ñ u tâm). Th c t th y
r ng sơ ñ 4 ñi m t t hơn và k t qu thu ñư c cũng tiêu bi u cho ñ b n kéo hơn.
ð b n kéo trong phương pháp thí nghi m u n, có th ñư c xác ñ nh theo công
th c:
1,5PL
V i sơ ñ 3 ñi m: σ k = (1.124)
bh 2
2PL
V i sơ ñ 4 ñi m: σ k = (1.125)
bh 2
trong ñó: P là t i tr ng phá hu m u.
b và h là chi u r ng và chi u cao c a thanh ñá.
- Phương pháp phá v ng ñá
Ngư i ta có th dùng thi t b nén ngang (pretxiomet – pressiomètre) thư ng
ñư c s d ng t i th c ñ a khi kh o sát ñ a ch t công trình ñ thí nghi m xác ñ nh ñ
b n kéo c a ñá.
Khoan m t l khoan v i ñư ng kính tương ng v i ñư ng kính c a thi t b nén
ngang, d c theo m u ñá c n thí nghi m.
ð t thi t b nén ngang vào trong l ñã khoan r i tăng áp l c nén ñ n khi m u b
phá hu . ð b n kéo c a ñá ñư c xác ñ nh theo công th c:
R 2 + r2
σk = p 2 2 (1.126)
R −r
trong ñó: p là áp l c l n nh t làm phá hu m u.
80.C¬
häc ®¸
- R và r là bán kính ngoài và bán kính trong c a ng ñá.
M.F. Kuntưs ñã nêu ra k t qu xác ñ nh ñ b n kéo c a m t vài lo i ñá theo
các phương pháp khác nhau (tính b ng MPa) trong b ng 1.10.
B ng 1.10
Phương pháp xác ñ nh ðá granit ðá vôi
Kéo tr c ti p 6,2 3,8
U n thanh ñá 28,2 10,2
U n ñĩa ñá 21,0 7,0
Phương pháp Braxin 10,5 3,2
Phương pháp ch 16,4 5,0
Nén ñ t ñ ng tr c 8,8 3,2
Theo trư ng ð i h c M A.A. Xkochinxki (Liên Xô cũ), khi xác ñ nh ñ b n
kéo, n u l y ñ b n kéo xác ñ nh theo phương pháp u n ñĩa ñá là 1 ñơn v , thì giá tr
ñ b n kéo xác ñ nh b ng các phương pháp khác như sau:
U n thanh ñá: 0,55 – 0,92
Kéo tr c ti p: 1,84 – 3,40
Phương pháp Braxin: 1,37 – 2,18
Nén m u không quy chu n: 0,67 – 1,67
Như v y, v i cùng m t lo i ñá, ñ b n kéo c a nó xác ñ nh theo các phương
pháp khác nhau thì s ñư c nh ng giá tr không như nhau. Vì th , khi nêu ra các giá
tr c a ñ b n kéo, thư ng ph i ch rõ phương pháp xác ñ nh chúng.
- Phương pháp thí nghi m ñ b n t i tr ng ñi m (Point load strength)
Trong phương pháp này, t i tr ng tác d ng lên m u t i m t ñi m ch không
ph i tác d ng lên m t m t như trong các phương pháp ñã nêu trên.
Khi thí nghi m, m u khoan hay các m nh ñá không quy chu n ñư c ñ t gi a
các t m thép hình nón c a máy thí nghi m nh c m tay hay c ñ nh trong phòng thí
nghi m. T i tr ng tăng d n ñ n khi phá hu m u (hình 1.28).
C¬ häc ®¸.81
- Hình 1.28. Thí nghi m ñ b n t i tr ng ñi m.
a) Máy thí nghi m c m tay; b) máy ÁY.39.
Tuỳ theo d ng m u thí nghi m mà t i tr ng phá hu có th ñ t d c theo ñư ng
kính m u ( khi m u khoan dài) và ñi m ñ t c a t i tr ng ph i n m cách ñ u m u g n
nh t m t kho ng t i thi u b ng m t n a ñư ng kính c a m u ho c ñ t d c theo tr c
c a các m u khoan ng n hơn t i tâm c a m t m u khoan ho c ñ t d c theo kích
thư c ng n nh t c a nh ng m nh ñá có hình dáng b t kỳ v i ñi m ñ t xác ñ nh như
trên hình 1.29.
Hình 1.29. Ba d ng thí nghi m ñ b n t i tr ng ñi m.
a) Nén theo ñư ng kính;
b) Nén d c tr c; c) Nén trên m u có hình dáng b t kỳ.
Ch s ñ b n t i tr ng ñi m ñư c tính theo công th c:
2
P
IS50 = K (1.127)
D
trong ñó: IS50 là ch s ñ b n t i tr ng t p trung ñã hi u ch nh.
P là t i tr ng phá hu m u trong thí nghi m nén d c theo ñư ng
kính m u.
D là kích thư c m u thí nghi m.
K là h s hi u ch nh do k ñ n kích thư c và hình d ng m u.
82.C¬
häc ®¸
- Khi kích thư c m u x p x 50mm thì không c n hi u ch nh. Khi D khác xa
50mm thì có th tìm h s hi u ch nh b ng m t trong hai cách sau:
Khi có th , thí nghi m m u theo hàng lo t kích thư c ñ v ñ th bi u di n
quan h gi a lgP và lgD2. ð th này thư ng có d ng ñư ng th ng. T ñây s tìm
ñư c giá tr c a P ng v i D2 = 2500mm2 (D = 50mm) b ng phép n i
suy.
Khi các m u thí nghi m có cùng m t kích thư c, h s hi u ch nh ñư c tính
theo công th c:
0 , 45
D
K= (1.128)
50
C n chú ý là khi thí nghi m v i m u không quy chu n, l c tác d ng d c theo
kích thư c ng n nh t c a m u. ðo chi u r ng t i thi u W c a m u theo phương
vuông góc v i hư ng gia t i. ð b n t p trung chưa hi u ch nh sau ñó cũng ñư c làm
theo cách th c ñã nêu trên.
Thí nghi m ñ b n t i tr ng ñi m là m t phương pháp thu n ti n không nh ng
ch ñ xác ñ nh ñ b n c a ñá mà còn có th xác ñ nh ñư c s d hư ng ñ b n khi
thí nghi m theo các phương khác nhau.
Ngư i ta cũng tìm th y s tương quan ch t ch gi a ñ b n nén m t tr c và ñ
b n t i tr ng ñi m theo t s t 20 – 25. Tuy nhiên, trong trư ng h p ñ c bi t, t s
này có th là 15 – 20; nên vi c suy ñoán ñ b n nén m t tr c t ñ b n t i tr ng ñi m
là không ñáng tin c y, tr khi bi t ñư c k t qu thí nghi m c hai d ng trên cùng
m t lo i ñá. Vì v y, th c t thư ng dùng ñ b n t i tr ng ñi m ñ phân bi t lo i ñá
hơn là ñ suy ra ñ b n nén m t tr c.
Theo J. Franklin và E. Broch (1972), ngư i ta có th phân lo i theo ñ b n t i
tr ng ñi m như trong b ng 1.11.
B ng 1.11
Ch s ñ b n t i tr ng ð b n nén m t tr c,
Lo i ñá
ñi m, MPa MPa
ð b n c c cao > 10 > 160
ð b n r t cao 3 – 10 50 – 160
ð b n cao 1–3 15 – 60
ð b n trung bình 0,3 – 1 5 – 16
ð b n th p 0,1 – 0,3 1,6 – 5
ð b n r t th p 0,03 – 0,1 0,5 – 1,6
ð b n c c th p < 0,03 < 0,5
Theo J. Franklin và M. Dusseault (1989) thì ñ b n t i tr ng ñi m x p x b ng
0,8 ñ b n kéo m t tr c c a ñá.
C¬ häc ®¸.83
- Trong m t s tài li u, ngư i ta cũng dùng thu t ng ñ b n t i tr ng t p trung
cũng ñ ng nghĩa v i ñ b n t i tr ng ñi m.
+ð b nc t
ð b n c t hay s c ch ng c t c a ñá là s ch ng l i tác d ng c a ngo i l c làm
d ch chuy n ph n này so v i ph n khác c a m u ñá. V tr s , nó thư ng ñư c xác
ñ nh b ng t s gi a l c ti p tuy n (l c c t) T làm phá hu m u ñá di n tích c t ban
ñ u c a m u Fo.
T
τ= (1.129)
Fo
τ là ñ b n c t.
trong ñó:
ð xác ñ nh ñ b n c t, ngư i ta có th thí nghi m trên các khe n t c a ñá ho c
trên các m u ñá trong phòng thí nghi m.
- Thí nghi m ñ nghiêng trên các th i ñá t i hi n trư ng.
D ng thí nghi m c t ñơn gi n nh t là l y m t th i ñá trong t nhiên có khe n t
nhám, ñ t nghiêng nó trên m t th i khác cho t i khi nó b t ñ u trư t do tác d ng c a
tr ng lư ng b n thân (hình 1.30a). ðo góc trư t nh nh t khi ñá b t ñ u trư t, t ñó
s tính ñư c ñ b n c t l n nh t c a m t ñáy th i; nó b ng ng su t c t l n nh t mà
m t ñá t o ñư c ñ ch ng l i s trư t (Barton và Choubey, 1977).
- Thí nghi m ñ nghiêng trên các m u khoan trong phòng thí nghi m.
Trong thí nghi m này, hai ño n m u khoan ñư c ñ t ti p xúc v i nhau và ñư c
g n lên m t bàn nghiêng. ðo n m u khoan th ba ñư c ñ t phía trên và có th
trư t tư do (hình 1.30b). Bàn s ñư c nâng nghiêng d n d n cho t i khi ño n m u
khoan n m trên b t ñ u b trư t. ðo góc nghiêng α.
a)
b)
Hình 1.30. Thí nghi m ñ nghiêng ñ xác ñ nh ñ b n c t.
a) Thí nghi m ñ nghiêng các th i ñá;
b) Thí nghi m ñ nghiêng m u khoan.
Stimpson (1981) ñã ch ng minh r ng góc ma sát ñư c tính theo công th c:
84.C¬
häc ®¸
- ϕb = arctg (1,155tgα) (1.130)
Thí nghi m ñ nghiêng có h n ch là ng su t pháp b c ñ nh m t giá tr nào
ñó nh hơn tr ng lư ng c a th i ñá. Vì v y, phương pháp ñơn gi n này ch ñư c s
d ng m t cách th n tr ng khi kh o sát trư t c a các kh i ñá r t l n và n ng.
- C t tr c ti p
Tuỳ theo s lư ng và d ng m t c t mà ngư i ta có th c t tr c ti p m u ñá theo
m t hay hai m t ph ng ho c theo m t m t tr . D a vào l c c t làm phá hu m u và
di n tích các m t c t trong các phương pháp khác nhau mà ngư i ta s tính ñư c ñ
b n c t. Phương pháp này hi n nay ít ñư c s d ng vì khi thí nghi m làm phát sinh
trong m u tr ng thái ng su t ph c t p và k t qu thí nghi m dao ñ ng trong m t
ph m vi r t r ng.
- C t có nén (c t xiên)
Trong phương pháp này, m u thí nghi m ñư c ñ t trong các khuôn thép có góc
vát khác nhau so v i phương n m ngang. Dư i tác d ng c a l c nén, do khuôn thép
có th d ch chuy n ngang nên m u s b phá hu theo m t vát c a khuôn. D a trên
nguyên t c này, ngư i ta có th dùng m t vài lo i sơ ñ thí nghi m khác nhau, nhưng
ph bi n nh t v n là sơ ñ c a E.I. Il’nixhkaja và G.L. Fixenko (hình 1.31).
ð ñ m b o phân b ñ u áp l c ti t di n c a m u thí nghi m, ph i ñ t hai
t m bi hai ñ u m u và ñ u t m ñ m phiá trên bi ph i ñ t m t viên bi. M u ñá
thí nghi m cũng có d ng hình tr và ñ t các yêu c u k thu t như khi thí nghi m nén
m t tr c. Kho ng h gi a khuôn và m u thí nghi m không ñư c quá 2mm.
Khi xác ñ nh ñ b n c t c a ñá c ng, ch c n dùng các khuôn c t có góc vát α
= 45 và 60o. V i nh ng m u ñá y u, ph i dùng c khuôn có góc vát α = 30o.
a) b)
Hình 1.31. Thí nghi m c t có nén.
Tăng t i tr ng lên khuôn m u t i khi m u b phá hu . Khi y ñ b n c t ñư c
tính theo công th c:
P sinα
T
τ= = = p sinα (1.131)
F F
C¬ häc ®¸.85
- trong ñó: T là thành ph n l c c t tính theo P.
F là ti t di n m u khi b phá hu .
p là áp l c trên m t ñơn v di n tích m t m u.
ð t các giá tr c a σ = p. cosα và τ
= p. sinα trong các l n thí nghi m khác
nhau lên h tr c to ñ τ, σ s v ñư c
ñư ng bi u di n quan h gi a chúng. T
ñó có th suy ra các giá tr c a góc ma sát
trong ϕ và cư ng ñ l c liên k t c c a ñá.
Theo I. Farmer (1968); J.
Jaeger và N. Cook (1969), F. Birch
(1972) thì giá tr c a góc ma sát trong ϕ
µ = tgϕ có th
và h s ma sát trong
Hình 1.32. D ng m u sau khi
th y trong b ng 1.12.
thí nghi m c t xiên.
B ng 1.12
ϕ, ñ µ = tgϕ
Lo i ñá
Bazan 48 – 50 1,11 – 1,19
ðiabas 50 – 55 1,19 – 1,43
Gabro 10 – 31 0,18 – 0,60
Granit 45 – 60 1 – 1,73
ðôlômit 22 0,40
ðá vôi 35 – 50 0,70 – 1,19
Cát k t 27 – 35 0,51 – 0,70
Gneis 31 – 35 0,60 – 0,70
ðá hoa 32 – 50 0,62 – 1,19
Quarzit 25 – 60 0,48 – 1,73
ðá ph n 62 1,90
+ð b nu n
Trong th c t ñ b n u n c a ñá thư ng ít ñư c nghiên c u, nhưng trong h m
m , s phá hu c a ñá l i thư ng x y ra do ñá b u n nên cũng ph i bi t ñ n ñ b n
u n c a ñá.
M u thí nghi m thư ng ch t o thành d ng thanh ti t di n vuông hay ch nh t.
Kích thư c m u không qui ñ nh, ph thu c vào máy thí nghi m, tính ch t n t n c a
ñá và hi u ng t l . Qua th c t , ngư i ta th y là không nên thí nghi m u n v i
5 – 10cm2 và t l gi a chi u dài và chi u cao
nh ng m u có ti t di n nh hơn
c a m u nh hơn 8 l n.
Khi thí nghi m u n có th dùng sơ ñ 3 ñi m (hai g i t a và m t ñi m l c tác
d ng ñúng tâm), 4 ñi m (hai g i t a và hai ñi m l c tác d ng cách ñ u tâm) hay sơ
ñ ngàm (1 ngàm và l c tác d ng t i ñ u thanh).
86.C¬
häc ®¸
- ð b n u n c a m u ñư c xác ñ nh theo công th c:
M
σu = u (1.132)
Wu
trong ñó: Mu là mômen u n l n nh t ng v i t i tr ng phá hu m u.
Wu là mômen ch ng u n c a ti t di n. V i ti t di n m u hình ch
Wu = bh2 / 6.
nh t chi u cao là h, chi u r ng là b thì
Theo K.V. Ruppeneyt, công th c (1.132) ch ñúng khi t s gi a chi u dài và
chi u cao c a m u > 8. Khi t s này nh hơn, ph i tính σu theo công th c:
M P
σ u = u - 0,266 (1.133)
Wu F
trong ñó: P là l c tác d ng;
F là di n tích ti t di n ngang c a m u.
A.I. Xpivak ñã so sánh giá tr các lo i ñ b n c a m t vài lo i ñá khi kéo, nén
m t tr c và khi u n theo như b ng 1.13.
B ng 1.13
ð b n, (MPa)
Lo i ñá
σn σk σu
Cát k t h t thô 142 5,14 10,3
Cát k t h t v a 151 5,20 13,1
Cát k t h t nh 185 7,95 24,9
Th ch cao 17 1,90 6,0
ðá vôi ch a th ch cao 42 2,40 6,5
N u l y ñ b n nén c a ñá là 100% thì cũng theo tác gi trên, các ñ b n tương
ñ i c a ñá s như trong b ng 1.14.
B ng 1.14
ð b n tương ñ i, %
Lo i ñá
Nén Ct Un Kéo
Granit 100 9 8 2–4
Cát k t 100 10 – 12 6 – 20 2–5
ðá vôi 100 15 8 –10 4 – 10
Theo K. Széchy (1966), I. Farmer (1968) thì giá tr c a các lo i ñ b n nén, ñ
b n kéo và ñ b n c t c a các lo i ñá khác nhau có th tham kh o trong b ng 1.15.
- ð b n c a ñá tr ng thái ng su t th tích
Trong t nhiên, ñá không làm vi c các tr ng thái ng su t ñơn gi n mà
thư ng ch u tác d ng c a áp l c không b ng nhau theo các phương. Vì v y, ñ
C¬ häc ®¸.87
- nghiên c u toàn di n các ñ c trưng cơ h c c a ñá, ph i thí nghi m nó tr ng thái
ng su t 3 phương hay tr ng thái ng su t th tích.
Mu n v y, ph i thí nghi m ñá trong các thi t b có th t o ñư c áp l c theo các
hư ng. Tuỳ theo tr s áp l c mà có th có 3 lo i sơ ñ thí nghi m:
σ1 = σ2 = σ3 ;
σ1 > σ2 = σ3 ;
σ1 ≠ σ2 ≠ σ3.
B ng 1.15
σn , MPa σk , MPa τ , MPa
Lo i ñá
Bazan 78 – 412 5,9 – 11,8 4,9 – 12,7
147 – 294 9,8 – 29,4 19,6 – 49
ðiabas 118 – 245 5,9 – 12,7 5,9 – 9,8
Gabro 147 – 196 4,9 – 7,8 3,9 – 8,3
177 – 294 14,7 – 29,4 –
Granit 118 – 275 3,9 – 7,8 4,9 – 9,8
98 – 245 6,9 – 24,5 13,7 – 49
ðôlômit 14,7 – 118 2,5 – 5,9 2,5 – 6,9
78 – 245 14,7 – 24,5 –
ðá vôi 3,9 – 196 1 – 6,9 1,5 – 6,9
29,4 – 245 4,9 – 24,5 9,8 – 49
Cát k t 49 – 98 19,6 2,9
19,6 – 167 3,9 – 24,5 –
ðá phi n sét 21,6 – 160 – 2,9 – 10,8
9,8 – 98 2 – 9,8 2,9 – 29,4
Gneis 78 – 245 3,9 – 6,9 2,9 – 6,9
78 – 196 7,8 – 19,6 –
ðá hoa 49 – 177 4,9 – 7,8 3,4 – 7,9
98 – 196 6,9 – 19,6 14,7 – 29,4
Quarzit 85 – 353 2,9 – 4,9 –
147 – 294 4,9 – 19,6 19,6 – 58,8
Trong ñó lo i sơ ñ th 2 do T. Karman thí nghi m t năm 1911 thư ng ñư c
s d ng hơn c . Các sơ ñ khác ch ñư c s d ng Anh, M .
Trong phương pháp Karman, áp l c th ng ñ ng ñư c truy n qua các máy nén,
còn áp l c ngang, σ2 = σ3 thì ñư c truy n b ng h th ng thu l c và có th ñi u
ch nh ñư c chúng.
88.C¬
häc ®¸
- Th c nghi m th y r ng, tr ng thái ng su t 3 phương b ng ho c không b ng
nhau thì ñ b n c a ñá ñ u tăng lên. ði u này có th gi i thích là khi nén theo 3
phương, s phá hu x y ra trong ñi u ki n các m t ñ u b h n ch nên ngo i l c tác
d ng tr nên r t l n. ng su t pháp sinh ra trên m t phá hu càng l n làm ng su t
ti p ñư c xác ñ nh theo ñi u ki n b n Coulomb càng tăng. M t khác, do b nén 3
phương, m u b nén l i, kho ng cách gi a các tinh th gi m ñi, l c liên k t tăng lên,
ñá càng khó b phá hu .
Khi nén 3 phương b ng nhau, quan h gi a ñ b n c a m u và ñ b n khi nén
m t tr c c a ñá có th bi u di n theo các công th c kinh nghi m:
Theo H.Hencky: σv = (1 + 2π ) σn (1.134)
Theo L.A. Sreegner: σv = (5 – 2π ) σn (1.135)
trong ñó: σv là ñ b n c a ñá khi nén 3 phương b ng nhau.
σn là ñ b n nén m t tr c c a ñá.
Khi nén 3 phương không b ng nhau, ngư i ta cũng th y nh ng k t qu tương
t . Ngoài ra, môñun ñàn h i E. môñun trư t G, h s Poisson ν c a ñá cũng tăng lên
khi tr ng thái ng su t th tích.
Hi u ng t l khi nén 3 phương th hi n r t kém so v i khi nén m t tr c. ði u
này có th là do khi b nén, các l r ng, khe n t b co l i và khi áp l c r t l n, có th
b qua hi u ng t l .
1.2.2.2. Tính ch t bi n d ng
Khái ni m
Bi n d ng là hi n tư ng thay ñ i hình dáng, kích thư c c a v t li u dư i tác
d ng c a ngo i l c hay do s thay ñ i c a nhi t ñ ho c ñ m.
Tính ch t bi n d ng c a ñá ph thu c ch y u vào ñ r ng và m c ñ n t n
c a ñá. L r ng và khe n t là nh ng ph n t y u nh t, d b bi n d ng nh t trong ñá.
Bi n d ng thư ng do ngo i l c gây ra, nên tuỳ theo d ng c a ngo i l c mà có
th là bi n d ng giãn hay co (khi ngo i l c là kéo hay nén) hay trư t (khi ngo i l c
có tác d ng gây trư t). Quan h gi a ng su t và bi n d ng thư ng ñư c xác ñ nh
b ng các thí nghi m v tính bi n d ng c a m u ñá trong phòng thí nghi m hay c a
kh i ñá ngoài hi n trư ng và thư ng ñư c mô t b ng các phương trình ñ i s tương
ng v i ñư ng cong mà cũng thư ng g i là các phương trình cơ b n, th hi n nh ng
ñ nh lu t, quan h cơ b n c a m t mô hình nào ñó.
Xét trư ng h p ñơn
gi n nh t khi nén m t tr c
C §é bÒn ®Ønh
các m u ñá có l r ng ho c
Ung suÊt
§é bÒn tíi h¹n
khe n t. ðư ng cong ng su t
B
- bi n d ng ñư c trình bày
,
E
trên hình 1.33. D
A
Hình 1.33.
- +
0
BiÕn d¹ng d− BiÕn d¹ng phôc håi ®−îc
BiÕn d¹ng däc trôc C¬ häc ®¸.89
BiÕn d¹ng ngang
- ðư ng cong ng su t - bi n d ng khi nén m u ñá.
Khi m i b t ñ u ch u tác d ng c a t i tr ng, ñá d n d n tr nên ch t hơn do các
l r ng, khe n t b khép l i. Quan h gi a ng su t và bi n d ng là không tuy n tính,
th hi n b ng m t ño n cong hư ng b lõm lên trên, do bi n d ng tăng nhanh hơn so
v i s tăng c a ng su t (vùng A). V i các ñá không ch u nén thì không th y có giai
ño n này. Giai ño n này cũng ñư c g i là giai ño n làm ch t v t li u.
Giai ño n bi n d ng ñàn h i (vùng B) ng v i các m c ng su t n m trong
kho ng 1/3 ñ n 2/3 ñ b n nén m t tr c c a ñá. Trong giai ño n này, h u như toàn
b các l r ng, khe n t ñã ñư c khép kín, ñá bi n d ng ñàn h i và quan h gi a ng
su t và bi n d ng là tuy n tính, ñư c th hi n b ng m t ño n th ng, d c do s tăng
c a bi n d ng ch m hơn so v i s tăng c a ng su t.
Giai ño n bi n d ng d o b t ñ u khi ng su t vư t quá gi i h n ñàn h i c a ñá.
Trong ñá b t ñ u xu t hi n các vi khe n t, c u trúc bên trong c a ñá b t ñ u b phá
hu . ðư ng cong ng su t – bi n d ng hư ng b lõm xu ng dư i và tho i (vùng C)
do bi n d ng tăng nhanh.
Trong giai ño n này, n u d t i thì s th y rõ bi n d ng dư – là ph n bi n d ng
không th ph c h i ñư c sau khi d t i. Nhưng làm ti p m t chu kỳ tăng t i, ñá s
ñ t t i ng su t l n hơn ng su t khi d t i. Tăng ti p t c ng su t, m u s ñ t t i ñ
b n l n nh t (ñ b n ñ nh), ñá b phá hu .
Sau khi d t i, n u l i tăng t i ti p thì s th y hi n tư ng tr (ño n cong D) gây
ra do l c ma sát bên trong d c theo b m t c a các khe n t, l r ng ñã khép kín. Các
khe n t trong ñá s ch u nh ng bi n d ng trư t l n, còn hi n tư ng trư t thì phát
tri n c t qua m u theo d ng phá hu giòn hay d o. M u ñá l i ñ t t i ñ b n hay t i
m t c p ng su t nào ñó th p hơn giá tr ñ b n ñ nh.
Tr ng thái ng su t bi n d ng sau gi i h n (vùng E) ch có th th y ñư c trong
thi t b thí nghi m c ng: Khi thí nghi m, cùng v i s tăng c a ng su t thì năng
lư ng bi n d ng ñư c tích lu trong cơ c u và h th ng thu l c c a máy cũng tăng
r i ñư c gi i phóng mãnh li t khi ng su t vư t qua ñ b n ñ nh, nhưng sau ñó ng
su t gi m t t ch không ñ t ng t.
Khi nén m u, theo chi u tác d ng c a l c nén thì m u b co l i, nhưng theo
phương vuông góc v i nó, m u b n ra. Bi n d ng theo chi u ngang (theo ñư ng
kính m u) cũng ñư c g i là bi n d ng theo chu vi (vì chu vi m u t l v i ñư ng
kính m u theo h s π) ñư c tính theo chi u âm trên ñư ng cong ng su t – bi n
d ng (hình 1.33).
T i các m c ng su t th p, bi n d ng ngang ño ñư c thư ng nh hơn 1/4 bi n
d ng d c. T l gi a bi n d ng ngang và bi n d ng d c tương ñ i (bi n d ng so v i
kích thư c ban ñ u c a m u) ñư c g i là h s Poisson và ký hi u là ν.
Khi các m c ng su t cao hơn, g n t i ng su t phá hu , các r n n t d c
xu t hi n d n ñ n bi n d ng ngang l n hơn nhi u so v i bi n d ng d c. V lý thuy t,
giá tr c c ñ i c a ν là 0,5 nhưng v i các ñá không ñàn h i, h s này có th l n hơn.
Tuỳ theo tính ch t c a t ng lo i ñá mà d ng ñư ng cong ng su t – bi n d ng
c a chúng cũng khác nhau.
90.C¬
häc ®¸
- J. Franklin và M. Dusseault cho r ng v i các ñá k t tinh (ñá magma và tr m
tích ch t) không n t n , ñư ng cong ng su t – bi n d ng có d ng tuy n tính nh t và
nó v n tuy n tính khi m c ng su t cao (hình 1.34a). Tuy nhiên, tr ng thái sau gi i
h n c a chúng thư ng cho th y bi n d ng gi m rõ r t cùng v i s gi m ñ t ng t t
ñ b n ñ nh xu ng ñ b n t i h n.
Các ñá n t n m nh và x p như than và cát k t, ñá vôi v n… th hi n giai ño n
làm ch t v t li u khi ng su t còn th p. Các lo i ñá này có ñ b n th p hơn nhưng
sau phá hu , bi n d ng gi m ít hơn trong khi ng su t gi m nh t ñ b n ñ nh
xu ng t i ñ b n t i h n (hình 1.34b).
V i các ñá như ñá phi n sét, th hi n tính ñàn h i – d o qua ñư ng cong ng
su t – bi n d ng: Ban ñ u là ph n ño n th ng, sau cong d n, bi n d ng ti p t c tăng
trong khi ng su t không ñ i (hình 1.34c).
¦ng suÊt
Hình 1.34. ðư ng cong
ng su t – bi n d ng
,
c a các lo i ñá khác
nhau. §¸ phiÕn sÐt
§¸ kÕt tinh Than ®¸ xèp v nøt nÎ
a) b) c)
BiÕn d¹ng
Ngư i ta cũng
nghiên c u tính ch t bi n d ng c a ñá khi tr ng thái ng su t th tích. Thư ng thí
nghi m theo d ng σ1 ≠ σ2 = σ3 và ñư ng cong ng su t – bi n d ng có d ng g n
gi ng như khi thí nghi m nén m t tr c (hình 1.35). Trong trư ng h p này, t ng c a
các bi n d ng thành ph n (theo các tr c tương ng) b ng bi n d ng th tích:
∆V
ε1 + ε2 + ε3 = (1.136)
V
ε1, ε2 , ε3 là các bi n d ng tương ñ i theo các tr c tương ng v i σ1,
trong ñó:
σ2 , σ3.
∆V là bi n d ng th tích c a m u;
σ1- σ2 , kG/cm2
V là th tích ban ñ u c a m u.
Trong các giai ño n bi n d ng, ngư i ta
thư ng chú tr ng nghiên c u giai ño n bi n
d ng ñàn h i và bi n d ng d o, vì chúng là các
ph n làm vi c ch y u c a ñá. Vì v y, ñ chi
ti t hơn, ngư i ta nghiên c u các ñ c trưng
cũng như các phương pháp xác ñ nh chúng c a
hai lo i bi n d ng trên như nh ng tính ch t cơ
h c, ñ c trưng cho bi n d ng c a ñá.
Bi n d ng ñàn h i
C¬ häc ®¸.91
- ðàn h i là tính ch t v t li u khôi ph c l i hoàn toàn hình dáng, kích thư c ban
ñ u c a nó khi ng ng tác d ng l c.
Ngư i ta ñã xác ñ nh 3 tr ng thái lý tư ng
cho bi n d ng ñàn h i là:
- ðàn h i hoàn toàn khi quan h ng Hình 1.35. ðư ng cong ng
su t – bi n d ng ñư c th hi n b ng su t – bi n d ng c a ñá
hoa khi có các áp l c bên khác
m t ñư ng cong b t kỳ và thu n
nhau (theo T.
ngh ch (hình 1.36a).
Karman – 1911).
- ðàn h i tr khi ñư ng cong d t i và
ch t t i không trùng nhau (hình
1.36b).
- ðàn h i tuy n tính khi quan h gi a ng su t và bi n d ng ñư c bi u di n
b ng m t ño n th ng và thu n ngh ch (hình 1.36c).
BiÕn d¹ng
Ung suÊt
,
§ n håi ho n to n § n håi trÔ § n håi tuyÕn tÝnh
b)
a) c)
1.36. Các
Hình
tr ng thái lý tư ng c a bi n d ng ñàn h i.
ðá là v t li u ña khoáng nên không ph i lo i ñá nào cũng tuân theo ñ nh lu t
Hooke, nhưng nói chung, dù ít hay nhi u, các lo i ñá ñ u có tính ch t ñàn h i, th
hi n b ng ph n ño n th ng trên ñ th ng su t – bi n d ng khi thí nghi m. V i các
ñá c ng, ch t thư ng là ñàn h i tuy n tính cho t i khi ng su t ñ t t i 60 – 70% ng
su t phá hu . V i các ñá c ng nhưng r ng thì thư ng có xu hư ng ñàn h i tr .
- Các ñ c trưng c a bi n d ng ñàn h i
+ Môñun ñàn h i d c (môñun Young hay g i t t là môñun ñàn h i) ký hi u
là E, là t s gi a ng su t pháp σ khi kéo hay nén m t tr c và ñ bi n d ng d c
(giãn hay co) tương ñ i ε tương ng:
σ
E= (1.137)
ε
Môñun ñàn h i có cùng ñơn v tính v i σ, ñ c trưng cho s c ch ng bi n
d ng ñàn h i c a v t li u khi kéo hay nén m t tr c.
+ Môñun ñàn h i ngang hay môñun trư t, ký hi u là G, là t s gi a ng
su t ti p τ và bi n d ng trư t tương ñ i γ tương ng trong m t ph ng trư t có ng
su t ti p tác d ng:
92.C¬
häc ®¸
- τ
G= (1.138)
γ
Môñun trư t có cùng ñơn v tính v i τ, ñ c trưng cho kh năng ch ng l i s
thay ñ i hình dáng khi gi nguyên th tích c a v t li u.
+ H s bi n d ng ngang hay h s Poisson ký hi u là ν, là t s gi a bi n
d ng ngang tương ñ i (vuông góc v i phương truy n l c) và bi n d ng d c tương ñ i
(theo phương truy n l c) c a m u khi ch u tác d ng l c:
εd
ν= (1.139)
εh
εd là bi n d ng ngang tương ñ i, theo phương ngang (theo ñư ng
trong ñó:
kính m u).
εh là bi n d ng d c tương ñ i theo phương tác d ng l c (theo
chi u cao m u).
H s Poisson là m t ñ i lư ng không có th nguyên, thay ñ i trong kho ng t
0,15 ñ n 0,4 tuỳ theo các lo i ñá.
+ Môñun ñàn h i th tích ký hi u là K, là t s gi a ng su t nén ba tr c
b ng nhau σv và ñ thay ñ i th tích tương ñ i c a m u ∆V/V do ng su t y gây ra:
σv
K= (1.140)
∆V / V
Môñun này ch xác ñ nh tr ng thái ng su t thu tĩnh, ñ c trưng cho kh
năng ch ng l i s thay ñ i th tích nhưng v n gi nguyên hình dáng c a v t li u.
+ Môñun nén m t tr c, ký hi u là M, là t s gi a ng su t pháp khi nén σ
và bi n d ng tương ñ i tương ng ε c a các m u ñá r i ñ t trong hình tr có thành
c ng.
σ
M= (1.141)
ε
Môñun này ch xác ñ nh v i các ñá r i.
Trong các ch tiêu trên, trong phòng thí nghi m ngư i ta ch xác ñ nh E và ν.
Các ch tiêu khác s ñư c tính theo nhi u công th c khác nhau c a lý thuy t ñàn h i.
E
K=
Thí d : (1.142)
3(1 - 2ν )
E
G= (1.143)
2(1 + ν )
1- ν
M= E (1.144)
(1 + ν )(1 - 2ν )
Eν
λ= (1.145)
(1 + ν )(1 - 2ν )
C¬ häc ®¸.93
- trong ñó: λ là h ng s Lame.
- Các y u t nh hư ng ñ n tính ch t ñàn h i
Có r t nhi u y u t nh hư ng t i tính ch t ñàn h i c a ñá. ñây ch nêu
nh ng y u t chính nh hư ng t i hai ñ c trưng cơ b n c a tính ch t ñàn h i là E và
ν.
+ B n ch t c a ñá
-
Thành ph n khoáng v t trong ñá s quy t ñ nh giá tr c a E. ðá
là t p h p c a nhi u khoáng v t g n k t l i v i nhau. Khi ch u
tác d ng c a l c, ñá b bi n d ng nhi u hơn so v i khoáng v t
nên E c a ñá bao gi cũng nh hơn E c a khoáng v t.
Bi t thành ph n khoáng v t trong ñá, môñun ñàn h i tương ng c a các khoáng
v t có th tính ñư c môñun ñàn h i c a ñá theo công th c sau:
lgE = Vi lg Ei (1.146)
trong ñó: Ei là môñun ñàn h i c a khoáng v t th i, có th tích tương ñ i
trong ñá là Vi.
Các giá tr c a Ei có th l y theo b ng 1.16 (theo V.V. Rzhevxki và G.Ja.
Novik).
B ng 1.16
Tên khoáng v t E, GPa Tên khoáng v t E, GPa
(1) (2) (3) (4)
Apatit 78 Th ch anh 69
(1) (2) (3) (4)
Biotit 69 Kaolinit 5
Hematit 212 Olivin 210
Th ch cao 80 Magnesit 8
ðôlômit 80 Magnetit 105
Calcit 83 Corindon 438,6
- Thành ph n h t cũng nh hư ng ñ n giá tr c a E. Trong các
ñi u ki n khác như nhau, ñá ch a h t nh có E l n hơn c a các
ñá ch a h t l n.
Thí d :
Cát k t h t thô, có E = 27,7 GPa;
Cát k t h t v a, có E = 28,6 GPa;
Cát k t h t m n, có E = 30,0 GPa;
- ð r ng nh hư ng tr c ti p ñ n giá tr c a E. Th c nghi m cho
th y là khi ñ r ng c a ñá càng tăng thì giá tr c a E càng gi m.
94.C¬
häc ®¸
- Theo nghiên c u c a V.V. Rzhevxki và G.Ja. Novik thì khi ñ
r ng ≤ 10%, có th dùng công th c kinh nghi m:
E = Ek (1 – An)2 (1.147)
trong ñó: Ek là môñun ñàn h i c a khoáng v t t o ñá.
A là h s d ng l r ng, ñư c tính b ng công
th c:
1
A= (1.148)
l
vi l là kích thư c tương ñ i t ng c ng c a l r ng,
theo hư ng vuông góc v i m t l r ng;
n là ñ r ng c a ñá.
Khi n > 10% thì có th dùng công th c:
E = Ek (1 – na ) (1.149)
trong ñó: a là h s kinh nghi m, l y b ng 3 – 6.
- Tính phân l p cũng nh hư ng rõ r t ñ n giá tr c a E. Trong ñá
phân l p, khi hư ng tác d ng c a l c song song hay vuông góc v i
m t phân l p làm ñ bi n d ng tương ng c a ñá không như nhau
nên giá tr c a E theo hư ng song song hay vuông góc v i m t
phân l p cũng s khác nhau. Th c t ñã th y là giá tr c a E// (khi
ngo i l c tác d ng song song v i m t phân l p) thư ng l n hơn E⊥
(khi ngo i l c tác d ng vuông góc v i m t phân l p) và s sai khác
này cũng ñư c ñ c trưng b ng h s d hư ng ñàn h i kdh :
E //
kdh = (1.150)
E⊥
ða s các lo i ñá ñ u có kdh b ng kho ng 1,1 – 2 (Rzhevxki –
Novik, 1973).
Ngoài các y u t trên, ñ m, chi u sâu c a l p ñá cũng nh hư ng
t i giá tr c a E.
+ nh hư ng c a ngo i l c
Môñun ñàn h i c a ñá ph thu c r t nhi u vào ngo i l c mà c th là d ng,
tr ng thái, tr s … c a chúng.
- Tuỳ theo d ng c a l c tác d ng là kéo, nén hay u n mà tương ng
v i chúng, ngư i ta s xác ñ nh ñư c môñun ñàn h i khi kéo Ek,
khi nén En hay khi u n Eu.
Th c nghi m ñã th y là: Ek < Eu
- - Tuỳ theo tr ng thái l c là tĩnh hay ñ ng (l c tr ng thái ñ ng, gây
ra gia t c) mà tương ng ngư i ta cũng xác ñ nh ñư c môñun ñàn
h i tĩnh Et và môñun ñàn h i ñ ng Eñ. Th c t th y là Eñ > Et, nh t
là trong các ñá có l r ng và phân l p, s chênh l ch có th t i
35%. Ngư i ta ñã tìm th y s liên h :
Eñ = 0,83 Et + 9,7 (Pa) (1.153)
- Tuỳ theo l c tr ng thái ng su t ñơn gi n hay tr ng thái ng su t
th tích mà tr s c a môñun ñàn h i tương ng cũng có nh ng giá
tr khác nhau.
E tr ng thái ng su t thu tĩnh (Ev ) thư ng l n hơn E tr ng thái
ng su t ñơn gi n. Khi ng su t thu tĩnh tăng ñ n 100MPa thì Ev
ñã tăng 3 l n so v i E; trong khi Eñ cũng ch tăng lên kho ng 50 –
60%.
- Tuỳ theo tr s c a l c tác d ng mà giá tr c a E cũng thay ñ i. Áp
l c càng tăng thì giá tr c aE càng l n. Gerchikov ñã làm thí
nghi m trên ñá vôi và th y là khi áp l c nén là 1 ÷ 2MPa thì E = 87
GPa, khi áp l c nén là 4 ÷ 5 MPa thì E = 125 GPa.
S ph thu c này cũng có th vi t dư i d ng công th c kinh nghi m:
σ
E1
= 1 + k ln 1 (1.154)
σ2
E2
E1 và E2 là môñun ñàn h i ng v i các ng su t σ1 và σ2.
trong ñó:
k là h s kinh nghi m.
- Giá tr c a E cũng còn ph thu c vào t c ñ tăng t i khi thí nghi m.
Th c nghi m trên ñá mu i carnalit th y là khi t c ñ tăng t i nh
thì bi n d ng tương ñ i l n, còn khi t c ñ tăng t i tăng lên thì bi n
d ng tương ñ i gi m ñi. Khi t c ñ tăng t i tăng lên ñ n 11 MPa/s
thì ñư ng cong ng su t – bi n d ng có d ng là m t ño n th ng.
Các ch tiêu tính ch t ñàn h i c a ñá còn ph thu c vào th i gian tác d ng c a
t i tr ng. ði u này s ñư c trình bày k hơn trong ph n tính ch t lưu bi n c a ñá.
+ nh hư ng c a nhi t ñ
V i ña s các lo i ñá k t tinh thì khi nhi t ñ tăng, môñun ñàn h i gi m ñi vì
chuy n ñ ng nhi t c a các phân t trong ñá và tính d o c a ñá ñ u tăng lên. Th c
nghi m ñã th y là ñ n kho ng 600oC, giá tr c a môñun ñàn h i gi m m nh nh t.
Quá nhi t ñ này, E h u như không ñ i.
Tuy nhiên, v i các ñá ch a th ch anh (như quarzit, cát k t…) thì E ch gi m
ñ n nhi t ñ kho ng 573oC, sau ñó n u nhi t ñ tăng ti p thì E cũng s tăng theo.
ði u này ñư c gi i thích là do s bi n ñ i ña d ng c a th ch anh.
V i các lo i ñá vô ñ nh hình hay m t vài lo i ñá h t m n (như skarn volatonit)
thì khi nhi t ñ tăng, E cũng tăng theo. Theo Hughes, Maurette (1957), s thay ñ i E
và ν c a m t vài lo i ñá khi nhi t ñ tăng t 25oC ñ n 200oC, v i cùng áp l c nén là
50MPa như sau:
96.C¬
häc ®¸
nguon tai.lieu . vn
