ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΓΡΑΝΙΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΦΛΩΡΙΝΑΣ Ι

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΓΡΑΝΙΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΦΛΩΡΙΝΑΣ Ι ΣΥΝΤΑΞΗ: ΤΣΑΜΠΑ ΑΡΕΤΗ Α.Μ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Ν.ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ ΠΑΤΡΑ 2013

2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα Διπλωματική εργασία εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη του Αναπληρωτή Καθηγητή, στον τομέα Εφαρμοσμένης Γεωλογίας και Γεωφυσικής, κύριο Νικόλαο Σαμπατακάκη, τον οποίο ευχαριστώ ιδιαιτέρως για την καθοδήγηση, τις χρήσιμες παρατηρήσεις και τη βοήθειά του, χωρίς την οποία δε θα ήταν δυνατή η ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Σε αυτό το σημείο θα ήθελα να ευχαριστήσω τους υποψήφιους διδάκτορες Βαγενά Νικόλαο και Μπούμπουκα Σπύρο για την πολύ καλή συνεργασία και για τη σημαντική τους βοήθεια στις εργαστηριακές δοκιμές και για τις απαραίτητες συμβουλές τους κατά την εκπόνηση της εργασίας. Τέλος, θα ήταν παράβλεψή μου αν δεν ευχαριστούσα τους γονείς μου και τον αδερφό μου για την ηθική και ψυχολογική υποστήριξη που ήταν σημαντική σε όλη τη διάρκεια της μέχρι τώρα σταδιοδρομίας μου και τους αφιερώνω αυτήν τη διπλωματική εργασία. 1

3 2

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΦΛΩΡΙΝΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΒΡΑΧΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ (ΔΟΚΙΜΙΩΝ) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός πορώδους, πυκνότητας και λόγου κενών (με την χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) Προσδιορισμός του δείκτη κενών (Void index) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός της ταχύτητας των υπερήχων κυμάτων διαμέσου βραχωδών δειγμάτων (Ultrasonlc Pulse Method) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L) Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (υniaxial compression test) Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη) θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test) ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΣΕ ΓΡΑΝΙΤΕΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L) Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (υniaxial compression test)

5 Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη) θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test) ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I ΕΝΤΥΠΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός πορώδους, πυκνότητας και λόγου κενών (με τη χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός της ταχύτητας των υπερήχων κυμάτων διαμέσου βραχωδών δειγμάτων (Ultrasonlc Pulse Method) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L) Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (uniaxial compression test) Προσδιορισμός της ανοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test) ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΔΟΚΙΜΙΩΝ 4

6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα δείγματα που μελετήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία προέρχονται από τη θέση Τούμπα - Ανθοβούνι, στις ΒΔ-Δ-ΝΔ υπώρειες του όρους Βαρνούντα του νομού Φλώρινας. Στην περιοχή αυτή κατασκευάστηκε Αιολικό Πάρκο, όπου πραγματοποιήθηκαν συνολικά τριάντα τέσσερις γεωτρήσεις για την εγκατάσταση ανεμογεννητριών. Η ευρύτερη περιοχή τη Φλώρινας ανήκει γεωλογικά στην Πελαγονική Ζώνη και δομείται γενικά από γνευσίους και ημι-μεταμορφωμένα πετρώματα. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας εκτελέστηκαν εργαστηριακές δοκιμές σε δείγματα βραχωδών σχηματισμών. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται αναλυτικά οι δοκιμές που χρησιμοποιήθηκαν. Μετά τη συλλογή τους, τα βραχώδη δείγματα διαμορφώθηκαν σε κυλινδρικό σχήμα, διαμέτρου 53 mm με εργαστηριακή καροταρία. Τα άκρα των δοκιμίων κόπηκαν σε μήκη ανάλογα των προβλεπόμενων εργαστηριακών δοκιμών. Οι βάσεις τους λειάνθηκαν ώστε να είναι κάθετες προς τον μεγάλο άξονα του δοκιμίου. Στο επόμενο κεφάλαιο αναφέρεται η δειγματοληψία των γρανιτών. Η θέση δειγματοληψίας εντοπίζεται στην περιοχή Πισοδερίου, που βρίσκεται στο νομό Φλώρινας. Επίσης, στην ενότητα αυτή περιγράφονται και οι δύο τρόποι διαμόρφωσης των δειγμάτων μετά από τη δειγματοληψία με το δειγματοληπτικό γεωτρύπανο. Στο εργαστήριο εξετάστηκαν τα φυσικά και τα μηχανικά χαρακτηριστικά των γρανιτών. Οι εργαστηριακές αυτές δοκιμές βραχομηχανικής γίνονται για τον προσδιορισμό της πυκνότητας, του λόγου κενών, του πορώδους, και της αντοχής των γρανιτών σε μοναξονική ανεμπόδιστη θλίψη. Στο κεφάλαιο αυτό, τα αποτελέσματα από κάθε εργαστηριακή δοκιμή προβάλλονται σε πίνακες, καθένας από τους πίνακες αυτούς αναφέρεται και σε μία άλλη δοκιμή. Ο αριθμός των δοκίμια που χρησιμοποιήθηκαν για κάθε δοκιμή είναι ο εξής: για τον προσδιορισμός των φυσικών παραμέτρων οκτώ (8) δοκίμια, για τον προσδιορισμός των δυναμικών παραμέτρων έξι (6) δοκίμια και για τον προσδιορισμός των παραμέτρων αντοχής χρειάστηκαν δέκα (10) δοκίμια. Στο έκτο κεφάλαιο συγκεντρώνονται σε ένα πίνακα όλα τα αποτελέσματα από όλες τις δοκιμές που εκτελέστηκαν. Οι δοκιμές αυτές πραγματοποιήθηκαν στους γνεύσιους, γρανίτες και γρανιτογνεύσιους. 5

7 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα δείγματα που μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία προέρχονται από τη θέση Τούμπα - Ανθοβούνι, στις ΒΔ-Δ-ΝΔ υπώρειες του όρους Βαρνούντα του νομού Φλώρινας (εικόνα 1). Στην περιοχή αυτή κατασκευάστηκε Αιολικό Πάρκο, όπου πραγματοποιήθηκαν συνολικά τριάντα τέσσερις γεωτρήσεις για την εγκατάσταση ανεμογεννητριών. Εικόνα 1: Χάρτης της Ελλάδας, εστιάζοντας στη θέση του έργου(natura 2000, Google earth, 2013) 2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΦΛΩΡΙΝΑΣ Η ευρύτερη περιοχή χαρακτηρίζεται ως ορεινή με υψόμετρα που ξεπερνούν τα 2000 μέτρα. Η περιοχή χαρακτηρίζεται γενικά από μέτριες μορφολογικές κλίσεις, οι οποίες είναι εντονότερες σε θέσεις εμφάνισης των βραχωδών σχηματισμών και γενικά ήπιες στις περιοχές όπου οι γεωλογικοί σχηματισμοί είναι έντονα αποσαθρωμένοι. 6

8 Η ευρύτερη περιοχή της Φλώρινας ανήκει γεωλογικά στην Πελαγονική Ζώνη και δομείται γενικά από γνευσίους και ημι-μεταμορφωμένα πετρώματα, τα δύο ανθρακικά καλύμματα του Τριαδικού - Ιουρασικού, τους οφειόλιθους και Άνω Κρητιδικά επικλυσιγενή ιζήματα. (εικόνα 2) Εικόνα 2: Γεωτεκτονικός χάρτης της Ελλάδας όπου φαίνεται η θέση δειγματοληψίας. (Rh: Μάζα της Ροδόπης, Sm: Σερβομακεδονική μάζα, CR: Περιροδοπική ζώνη, (Pe: Ζώνη Παιονίας, Pa: Ζώνη Πάικου, Al: Ζώνη Αλμωπίας), Al: Ζώνη Αξιού, Pl: Πελαγονική ζώνη, Ac: Αττικοκυκλαδική ζώνη, Sp: Υποπελαγονική ζώνη ή ζώνη Ανατολικής Ελλάδας, Pk: Ζώνη Παρνασσού- Γκιώνας, P: Ζώνη Ωλονού- Πίνδου, G: Ζώνη Γαββρόβου- Τριπόλεως, I: Ιόνιος ζώνη, Px: Ζώνη Παξών ή Προαπούλια ( Η Πελαγονική ζώνη αποτελείται από Παλαιοζωϊκά κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα του ηπειρωτικού φλοιού της παλιάς Κιμμερικής ηπείρου, μέσα στα οποία διείσδυσαν γρανιτικά σώματα του Άνω Λιθανθρακοφόρου. Περμοτριαδικά Μετακλαστικά ιζήματα και ανθρακικά πετρώματα Τριαδικού - Ιουρασικού αποτέθηκαν στα 7

9 ηπειρωτικά περιθώρια της ζώνης και πάνω σε αυτά επωθήθηκαν οι οφιολιθικές μάζες, προερχόμενες από τις εκατέρωθεν ωκεάνιες λεκάνες της Τηθύος. Δύο μεταμορφώσεις έχουν επηρεάσει τα πετρώματα της Πελαγονικής. Η πρώτη Ερκύνια αμφιβολιτικής φάσης στο κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο και δεύτερη πρασινοσχιστολιθικής φάσης Ιουρασικού - Κρητιδικού στα πετρώματα Άνω Παλαιοζωϊκού - Ιουρασικού. Στο Άνω Κρητιδικό - Ηώκαινο πραγματοποιείται η οριστική ανάδυση της Ζώνης. (Μουντράκης 1986) (εικόνα 3) Εικόνα 3: Συνοπτική λιθοστρωματογραφική - τεκτονική στήλη της Πελαγονικής ζώνης στη Δυτική Μακεδονία (Μουντράκης 1986, τροποποιημένη από Ξανθοπούλου 2006) Ιδιαίτερα στην περιοχή ενδιαφέροντος επικρατούν γρανίτες πορφυριτικοί με μεγάλους κρυστάλλους αστρίων, που καλούνται και γρανίτες της «Φλώρινας» (Μουντράκης 1985). Από πλευράς ηλικίας, τοποθετούνται στο Ανώτερο Λιθανθρακοφόρο και αποτελούν μαγματική διείσδυση, που προκαλεί φαινόμενα μεταμόρφωσης επαφής στα γειτονικά πετρώματα. Εμφανίζουν βλαστοκατακλαστικό ιστό και είναι 8

10 γνευσιοποιημένοι και σχιστοποιημένοι ως αποτέλεσμα της τεκτονικής παραμόρφωσης που έχουν δεχθεί. Μπορούν να χαρακτηριστούν και σαν μεταγρανίτες. 3.ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ H εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών Βραχομηχανικής έχει σαν σκοπό: Την απόκτηση της βασικής πληροφόρησης σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες και τη μηχανική συμπεριφορά του ακέραιου πετρώματος. Τη γεωτεχνική ταξινόμηση και το χαρακτηρισμό του βραχώδους υλικού (ακέραιου πετρώματος) με βάση τους διάφορους δείκτες ταξινόμησης. Την εκτίμηση των παραμέτρων εκείνων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στο σχεδιασμό των διάφορων τεχνικών έργων στο πέτρωμα. Στον επόμενο πίνακα (πίνακας 1) παρουσιάζονται οι σπουδαιότερες και συχνότερες εκτελούμενες εργαστηριακές δοκιμές Βραχομηχανικής. Πίνακας 1: Σπουδαιότερες και συχνότερα εκτελούμενες ή «κλασσικές» εργαστηριακές Δομικές ταξινόμησης Index tests Δομικές σχεδιασμού Design tests δοκιμές Βραχομηχανικής. Φυσική υγρασία (water content) Πορώδες (porosity) Γρήγορη απορρόφηση (Quick absorptiοn) Φυσικές Πυκνότητα (Density) παράμετροι Δείκτης κενών (Void index) Ανθεκτικότητα - Χαλάρωση (Slake-durability) Ταχύτητα διάδοσης υπερήχων (Sound velocity) Δυναμικές παράμετροι Σκληρότητα (Hardness) (Schmidt rebound) Αντοχή σε σημειακή φόρτιση (Point load strength index) Αντοχή σε μοναξονική θλίψη Παράμετροι (Uniaxial compressive strength) αντοχής Παραμορφωσιμότητα (Deformability) Αντοχή σε τριαξονική θλίψη (Triaxial strength) Αντοχή σε εφελκυσμό (Tensile strength) Διάτμηση ασυνεχειών (shear strength) 3.1. ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΒΡΑΧΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Οι εργαστηριακές δοκιμές Βραχομηχανικής είναι επακριβώς και σαφώς προδιαγραμμένες σε κανονισμούς και οδηγίες, οι πιο σημαντικοί των οποίων είναι της 9

11 Ι.S.R.Μ (Διεθνής Ένωση Βραχομηχανικής), A.S.T.M (Αμερικάνικη Ένωση Δοκιμών και Υλικών), B.S (Βρετανικά Πρότυπα) και οι αντίστοιχες Ελληνικές προδιαγραφές του Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. (Ε1Ο3-84). Ο μηχανολογικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται (συσκευές, πρέσες κ.λπ.) πρέπει να είναι διακριβωμένος (δηλαδή να υπάρχουν πιστοποιητικά ελέγχου καλής λειτουργίας που εκδίδονται σε ετήσια περίπου βάση) και η όλη διαδικασία εκτέλεσης των δοκιμών γίνεται αυστηρά σύμφωνα με τις προδιαγραφές και τα προβλεπόμενα από τα πιστοποιητικά ποιότητας. Στη συνέχεια, αναφέρονται οι προδιαγραφές των «κλασσικών» δοκιμών Βραχομηχανικής, όπως αυτές αναφέρονται στις αντίστοιχες πρότυπες οδηγίες. 1. Εργασία προετοιμασίας κυλινδρικών δοκιμίων βραχωδών δειγμάτων Διάτρηση με καροταρία για λήψη κυλινδρικού δοκιμίου Κοπή και λείανση των άκρων του δοκιμίου 2. Προσδιορισμός φυσικής υγρασίας (Ε1Ο3-84, ISRM 1981, ASTM Ο ) 3. Προσδιορισμός πορώδους και πυκνότητας (Ε103-84, ISRM 1981, ASTM D ) 4. Προσδιορισμός αντοχής σε μοναξονική θλίψη (Ε1Ο3-84, ISRM 1981, ASTM D ) 5. Προσδιορισμός αντοχής σε σημειακή φόρτιση (Ε1Ο3-84, ISRM 1985) 6. Προσδιορισμός αντοχής σε τριαξονική θλίψη (Ε1Ο3-84, ISRM 1981, ASTM D ) 7. Προσδιορισμός σκληρότητας με το σφυρί Schmidt (L) (Ε1Ο3-84, ISRM 1981) 8. Προσδιορισμός διατμητικής αντοχής ασυνεχειών (ISRM 1981, ASTM D ) 9. Προσδιορισμός δείκτη χαλάρωσης (ISRM 1981, ASTM D ) 10. Προσδιορισμός εφελκυστικής αντοχής (Brazilian) (ISRM 1981) 11. Προσδιορισμός αντοχής σε μοναξονική θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό Ε και ν (Ε1Ο3-84, ISRM 1981, ASTM D ) 12. Προσδιορισμός ταχύτητας διάδοσης υπερήχων (ISRM 1981, ASTM D ) 3.2. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ (ΔΟΚΙΜΙΩΝ) Η δειγματοληψία των πετρωμάτων γίνεται συνήθως με τους παρακάτω τρόπους: 10

12 1. με την εκτέλεση των δειγματοληπτικών γεωτρήσεων, όπου υπάρχει δυνατότητα δειγματοληψίας στο επιθυμητό βάθος 2. δειγματοληψία σε επιφανειακές εμφανίσεις πετρώματος. Και στις δυο περιπτώσεις, για την εκτέλεση εργαστηριακών δοκιμών, απαιτείται καθόλου ή κανονική διαμόρφωση των δειγμάτων, ανάλογα με το είδος της δοκιμής που πρόκειται να εκτελεστεί. Τα δείγματα που θα ληφθούν πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο αντιπροσωπευτικά της μάζας από την οποία προέρχονται. Επειδή όμως η μάζα του πετρώματος, στην έκταση που ενδιαφέρει, είναι κατά κανόνα ανομοιογενής, η δειγματοληψία της επιφανειακής μάζας του πετρώματος απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή και πείρα. Τα δείγματα που θα ληφθούν από μία συγκεκριμένη θέση είναι πολύ πιθανόν να διαφέρουν σημαντικά από εκείνα μιας άλλης θέσης της ίδιας μάζας. Αυτό σημαίνει ότι η αντιπροσωπευτική δειγματοληψία πρέπει να περιλαμβάνει δείγματα από πολλές θέσεις της ίδιας μάζας, ιδιαίτερα όταν τα χαρακτηριστικά της διαφοροποιούνται σημαντικά σε όλη της την έκταση. Οι θέσεις δειγματοληψίας πρέπει να καθορίζονται μετά από συστηματική μακροσκοπική εξέταση της βραχoμάζας. Εντοπίζονται περιοχές όπου παρατηρούνται ορυκτολογικές διαφοροποιήσεις, διαφορές στη σύσταση του συνδετικού υλικού, διαφορές στο βαθμό αποσάθρωσης ή του χρώματος του πετρώματος. Επίσης, σημειώνεται η παρουσία διακλάσεων, ρωγμών και άλλης μορφής ασυνεχειών της μάζας του πετρώματος και ανάλογα λαμβάνονται δείγματα με ασυνέχειες ή χωρίς αυτές. Τέλος, πρέπει να ληφθεί υπόψη, ότι το πέτρωμα κοντά σε τεκτονικές δομές (ρήγματα, πτυχές κ.λπ.) παρουσιάζει διαφοροποίηση ως προς τη μηχανική συμπεριφορά του σε σχέση με την υπόλοιπη βραχομάζα. Πρέπει λοιπόν να καταγράφεται όχι μόνον η θέση δειγματοληψίας, αλλά και τα γενικότερα χαρακτηριστικά της βραχoμάζας από την οποία λαμβάνεται το δείγμα. Τα δείγματα εξορύσσονται από τη μάζα του πετρώματος σε ογκόλιθους μορφής κύβου (κυβόλιθοι). Στην περίπτωση μαλακών πετρωμάτων η εξόρυξη μπορεί να γίνει εύκολα με τη βοήθεια κατάλληλου κοπτήρα. Σε σκληρά πετρώματα συχνά χρησιμοποιούνται εκρηκτικά για την εξόρυξη των ογκολίθων, αλλά στην περίπτωση αυτή πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο όγκος του πετρώματος έχει ήδη υποβληθεί σε μία δυναμική εντατική κατάσταση, που ενδεχόμενα να έχει προκαλέσει τη δημιουργία νέων ή την επέκταση υφιστάμενων μικρορωγμών στο πέτρωμα. 11

13 Η δειγματοληψία με τον τρόπο αυτό είναι σχετικά απλή, αλλά έχει τρία μειονεκτήματα: 1. Τα ασθενέστερα τμήματα του πετρώματος θραύονται κατά την εξόρυξη σε μικρότερα τεμάχια, τα οποία κατά κανόνα είναι αυτά από τα οποία επιλέγεται το δείγμα. 2. Το σπασμένο πέτρωμα έχει ήδη υποβληθεί κατά την εξόρυξή του σε εντατική κατάσταση. 3. Είναι σχετικά δύσκολο να προσανατολισθεί το δείγμα σε σχέση με τη μάζα του πετρώματος, από την οποία προέρχεται. Μερικά από τα παραπάνω προβλήματα μπορούν να ξεπεραστούν με τη λήψη δειγμάτων που διαμορφώνονται με ένα ελαφρό σφυρί από μεγαλύτερα βραχώδη τεμάχια. Η θέση από την οποία λαμβάνεται το δείγμα, καθώς και ο ακριβής προσανατολισμός του, σημειώνονται με τρόπο σαφή επάνω στο δείγμα, ώστε να μπορεί αυτό να επανατοποθετηθεί στην φυσική του θέση. Με αύξοντα αριθμό ή με άλλο τρόπο σημειώνονται επίσης τα στοιχεία αναγνώρισης του δείγματος. Κατά τη μεταφορά, λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα ώστε να περιοριστεί η πιθανότητα καταστροφής τους (π.χ. θραύση), ενώ στο εργαστήριο προστατεύονται κατάλληλα μέχρι να χρησιμοποιηθούν. Από τα δείγματα αυτά πρέπει να διαμορφωθούν δοκίμια για την εκτέλεση των εργαστηριακών μετρήσεων. Τα δοκίμια που χρησιμοποιούνται για τις εργαστηριακές δοκιμές είναι δυνατό να έχουν σχήμα: 1. Κανονικό, δηλαδή κυλινδρικής και σπανιότερα κυβικής μορφής. 2. Ακανόνιστο 3. Ειδικής μορφής Συνήθως οι μηχανικές ιδιότητες προσδιορίζονται σε κυλινδρικά δοκίμια με τυπικές διαμέτρους μεταξύ cm, ενώ σπανιότερα χρησιμοποιούνται διάμετροι μέχρι 10 ή 15 cm. Τα κυλινδρικά δοκίμια λαμβάνονται στο ύπαιθρο με την εκτέλεση δειγματοληπτικής γεώτρησης, ενώ στο εργαστήριο με εργαστηριακό αδαμαντοτρύπανο (απλή καροταρία) (εικόνα 6), που είναι εφοδιασμένο με ειδικό κοπτικό άκρο λεπτού τοιχώματος με διαμάντια για οικονομία υλικού. Το βραχώδες δείγμα, πριν τοποθετηθεί στην τράπεζα της εργαστηριακής καροταρίας για τη διάτρηση των δοκιμίων, διαμορφώνεται με τη βοήθεια αδαμαντοτροχού σε μικρών 12

14 διαστάσεων κυβόλιθο (μέχρι 30 cm περίπου πλευρά) με επίπεδη βάση για καλή έδραση στην τράπεζα. Εικόνα 6: Εργαστηριακή καροταρία για την διαμόρφωση κυλινδρικών δοκιμίων πετρώματος Τα δοκίμια μορφής πυρήνα, που προκύπτουν από τη διάτρηση του κυβόλιθου ελέγχονται μακροσκοπικά και στη συνέχεια αποκόπτονται στα άκρα με αδαμαντοτροχό και σε κατάλληλα μήκη (εικόνα 7), ανάλογα με το είδος της προβλεπόμενης εργαστηριακής δοκιμής (την επιθυμητή σχέση μήκους προς διάμετρο πυρήνα). Ακολουθεί προσεκτική λείανση της κυλινδρικής επιφάνειας, εάν είναι αναγκαία, σε τόρνο και των βάσεων σε ειδικό δίσκο λείανσης. Σε ένα ιδανικά διαμορφωμένο δοκίμιο, οι βάσεις πρέπει να είναι τελείως παράλληλες μεταξύ τους και κάθετες προς το μεγάλο άξονα του δοκιμίου. 13

15 Εικόνα 7: Δίσκος λείανσης βάσεων κυλινδρικών δοκιμίων πετρώματος (Δασκαλόπουλος, Κ. 2011) Τέλος, σημειώνεται ότι κατά τη λήψη των κυλινδρικών δοκιμίων από την εργαστηριακή καροταρία, αντί νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ψύξη του κοπτικού άκρου και την απαγωγή των θραυσμάτων πεπιεσμένος αέρας, στα πετρώματα εκείνα που επηρεάζονται από το νερό (π.χ. μαργόλιθοι, ιλυόλιθοι). Στην περίπτωση αυτή, η διάτρηση είναι βραδύτερη και χρειάζεται μεγαλύτερη προσοχή. Όταν όμως απαιτούνται δείγματα ακανόνιστης μορφής, αυτά γενικά διαμορφώνονται με τη βοήθεια ελαφρού σφυριού απομακρύνοντας όλες τις αιχμηρές προεξοχές, ώστε τελικά να σχηματισθεί δοκίμιο περίπου σφαιρικού σχήματος. Ανεξάρτητα από τη μεθοδολογία προετοιμασίας των δοκιμίων και την αυστηρή συμμόρφωση προς την πειραματική διαδικασία, η εκτέλεση της ίδιας δοκιμής σε δύο δοκίμια που έχουν διαμορφωθεί από ένα συγκεκριμένο μεγάλο δείγμα σπάνια δίνει ακριβώς ίδια αποτελέσματα. Οι αποκλίσεις, που παρατηρούνται στα πετρώματα, είναι πολύ μεγαλύτερες από εκείνες των τεχνικών υλικών, διότι εκτός από τα συνήθη πειραματικά σφάλματα υπάρχουν εδώ επιπρόσθετα, που προκύπτουν από τα εξής: τη γεωμετρία του δοκιμίου, που δεν μπορεί να φθάσει σε τελειότητα εκείνη των δοκιμίων των τεχνικών υλικών και τη δομή του πετρώματος, που λόγω της παρουσίας μικροασυνεχειών, δεν μπορεί να πλησιάσει εκείνη των τεχνικών υλικών. 14

16 Εάν συνεπώς απαιτείται σε ένα πέτρωμα πολύ καλή προσέγγιση της τιμής μιας εργαστηριακής παραμέτρου, τότε ο αριθμός των δοκιμίων που θα χρησιμοποιηθούν θα πρέπει να αυξηθεί σημαντικά, ώστε να έχουμε ένα σχετικά πλούσιο στατιστικό δείγμα. Για τον περιορισμό όμως του κόστους και του χρόνου των δοκιμών, χωρίς να μειωθεί η ζητούμενη αξιοπιστία των πειραματικών αποτελεσμάτων, είναι απαραίτητο να καθορισθεί ένας ελάχιστος για κάθε περίπτωση απαιτούμενος αριθμός δοκιμίων, που πρέπει να δοκιμαστούν εργαστηριακά. Ο αριθμός αυτός εξαρτάται από τη διασπορά των εργαστηριακών τιμών σε σχέση με τη μέση τιμή και από την επιθυμητή ακρίβεια. Η διασπορά εξαρτάται με τη σειρά της από την ανομοιογένεια του πετρώματος και από το μέγεθος του δοκιμίου, καθόσον τα μικρά δοκίμια δίνουν μεγαλύτερη διασπορά. Συνεπώς, όταν χρησιμοποιούνται για δοκιμές στο εργαστήριο μικρών διαστάσεων δοκίμια, ο αριθμός τους πρέπει να είναι σχετικά μεγαλύτερος. Ικανοποιητική μαθηματική σχέση που να καθορίζει για κάθε περίπτωση τον απαιτούμενο αριθμό δοκιμίων για δοκιμή δεν υπάρχει ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Είναι γνωστό ότι το ακέραιο πέτρωμα (βραχώδες υλικό) αποτελείται από το στερεό μέρος και από κενά (πόροι) που υπάρχουν μεταξύ των ορυκτών ή του συνδετικού υλικού. Τα κενά αυτά πιθανό να περιέχουν νερό, ενώ ο υπόλοιπος χώρος που καταλαμβάνουν, περιέχει ατμοσφαιρικό αέρα ή διάφορα άλλα αέρια (μεθάνιο, φυσικό αέριο). Η εικόνα αυτή του πετρώματος δίνεται στο σχήμα που ακολουθεί (σχήμα 1), όπου διακρίνονται το στερεό μέρος και τα κενά (πόροι) που μερικώς έχουν πληρωθεί με νερό. 15

17 Σχήμα 1: Ενδεικτικό διάγραμμα σχέσεων βαρών και όγκων των στερεών, του νερού και του αέρα στο ακέραιο πέτρωμα.(κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) Προσδιορισμός πορώδους, πυκνότητας και λόγου κενών (με την χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) Με τη μέθοδο αυτή προσδιορίζονται η πυκνότητα (ή φαινόμενο βάρος), το πορώδες (n) και ο λόγος κενών (e) σε δοκίμια πετρώματος κανονικού γεωμετρικού σχήματος. Επίσης, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της υγρής πυκνότητας (ρ sat ). Για την εκτέλεση της δοκιμής απαιτείται ο παρακάτω εξοπλισμός (εικόνα 8): φούρνος που να διατηρεί σταθερή θερμοκρασία στους 105 ± 5 C ξηραντήρας ζυγός ακριβείας 0.01 gr μικρόμετρο (παχύμετρο) ακριβείας 0.1 mm συσκευή δημιουργίας κενού της τάξης των 800 Pa 16

18 Εικόνα 8: Εξοπλισμός για τον προσδιορισμός του πορώδους, της πυκνότητας και του λόγου κενών Εκτέλεση δοκιμής - Υπολογισμοί 1. Από ένα δείγμα πετρώματος διαμορφώνονται τρία δοκίμια σε κανονικό γεωμετρικό σχήμα (πρίσμα ή κύλινδρος) που το καθένα έχει μάζα μεγαλύτερη των 50 gr. Με μικρόμετρο μετριούνται οι διαστάσεις κάθε δοκιμίου με ακρίβεια 0.1 mm και υπολογίζεται ο όγκος (V t ) του καθενός σε m Τα δείγματα τοποθετούνται στη συσκευή κενού, όπου και παραμένουν μία ώρα βυθισμένα στο νερό ώστε να υποστούν κορεσμό. Η συσκευή ανακινείται περιοδικά για απομάκρυνση φυσαλίδων αέρα. 3. Τα δείγματα απομακρύνονται από τη συσκευή κενού, σφουγγίζονται με υγρό πανί επιφανειακά, προσεκτικά ώστε να μην απομακρυνθεί κάποιο χαλαρωμένο κομμάτι πετρώματος, ζυγίζονται και υπολογίζεται η υγρή μάζα του καθενός (M sat ). 4. Τοποθετούνται σε φούρνο σε θερμοκρασία 105 ο C για 24 ώρες και στη συνέχεια σε ξηραντήρα για 1 ώρα. Ζυγίζονται και υπολογίζεται η μάζα του καθενός (M s ). 17

19 Προσδιορισμός του δείκτη κενών (Void index) Η δοκιμή αυτή έχει σαν σκοπό τον προσδιορισμό του δείκτη κενών (I ν ), ο οποίος εκτιμάται σαν ποσοστό της μάζας του νερού που περιέχεται σε ένα βραχώδες δοκίμιο μετά από την τοποθέτησή του για μια ώρα σε λουτρό νερού (δηλαδή διαδικασία γρήγορης απορρόφησης - quick absorption), προς την αρχική του ξηρή μάζα. Ο δείκτης κενών συσχετίζεται με το πορώδες, καθώς επίσης και άλλες ιδιότητες του ακέραιου πετρώματος, όπως την αποσαθρωσιμότητα, δηλαδή τη γρήγορη αποσάθρωσή του. Είναι παρόμοιος με το λεγόμενο δείκτη Hamrol (έχουν ακριβώς την ίδια μεθοδολογία υπολογισμού με τη διαφορά ότι για το δείκτη Hamrol η γρήγορη απορρόφηση γίνεται με τη χρήση αντλίας κενού) που συχνά αναφέρεται και σαν δείκτης αποσάθρωσης. Η δοκιμή αυτή έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να απαιτεί τον ελάχιστο εξοπλισμό. Για την εκτέλεση της δοκιμής απαιτούνται : φούρνος που να διατηρεί σταθερή θερμοκρασία στους 105±5 C, ξηραντήρας, ζυγός ακριβείας 0.1 gr, στεγανό δοχείο από μη διαβρώσιμο υλικό ικανοποιητικής χωρητικότητας. Εκτέλεση δοκιμής - Υπολογισμοί Επιλέγεται ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα από τουλάχιστον 10 τεμάχια πετρώματος, ώστε η μάζα του κάθε ενός από αυτά να υπερβαίνει τα 50 gr. 1. Τα τεμάχια του πετρώματος τοποθετούνται στο φούρνο και ξηραίνονται για 24 ώρες σε θερμοκρασία 105±5 C, κατόπιν τοποθετούνται στον ξηραντήρα ώστε το υλικό του ξηραντήρα να καλύπτει τα κομμάτια για άλλες 24 ώρες. 2. Απομακρύνονται τα τεμάχια από τον ξηραντήρα, καθαρίζονται με βούρτσα από τη σκόνη και τυχόν χαλαρά θραύσματα πετρώματος και προσδιορίζεται η ξηρή μάζα τους (Α) με ακρίβεια 0.1 gr. 3. Το συνολικό δείγμα τοποθετείται στο δοχείο όπου προστίθεται νερό μέχρι να καλυφθούν όλα τα τεμάχια πετρώματος για μία ώρα (συνθήκες γρήγορης απορρόφησης). Το δοχείο περιοδικά ανακινείται για να απομακρυνθούν οι φυσαλίδες του αέρα που σχηματίζονται. 4. Απομακρύνονται τα τεμάχια και σφουγγίζονται επιφανειακά με ένα βρεγμένο πανί. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή ώστε να απομακρυνθεί μόνο το νερό που υπάρχει επιφανειακά χωρίς κανένα χαλαρό κομμάτι πετρώματος. Κατόπιν το δείγμα ζυγίζεται και προσδιορίζεται η υγρή του μάζα (Β) 18

20 Ο δείκτης κενών (I ν ) υπολογίζεται από τη σχέση: I ν = x 100% Ο δείκτης κενών πρέπει να αναφέρεται με ακρίβεια 0.1 % 3.4. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός της ταχύτητας των υπερήχων κυμάτων διαμέσου βραχωδών δειγμάτων (Ultrasonlc Pulse Method) Σκοπός της δοκιμής είναι ο προσδιορισμός των ταχυτήτων V p και V s των κυμάτων (διαμηκών και διατμητικών) των υπερήχων μέσα στο βραχώδες υλικό. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατή η εκτίμηση των δυναμικών παραμέτρων Ε o, ν και G o του ακέραιου πετρώματος. Η δοκιμή εκτελείται σε βραχώδη δοκίμια ορθού κυλινδρικού σχήματος με ελάχιστες διαστάσεις, μήκος L=10 cm και διάμετρο D=8 cm, με τη χρήση της ειδικής συσκευής (εικόνα 9), η οποία γενικά περιλαμβάνει: σύστημα παραγωγής κυμάτων υπερήχων γνωστής συχνότητας (περίπου 50 khz) δύο πιεζοηλεκτρικούς μετατροπείς που τοποθετούνται σε επαφή με τις δύο βάσεις του κυλινδρικού δοκιμίου, για την εκπομπή και τη λήψη των κυμάτων αντίστοιχα παλμογράφος αποτύπωσης της κυματομορφής φυλλάρια μολύβδου (ή γράσο κ.λπ.) συσκευή φόρτισης (πρέσα) 19

21 Εικόνα 9:Πλήρης συσκευή μέτρησης ταχύτητας υπερήχων σε βραχώδες δοκίμιο Θα πρέπει να τονιστεί ότι υπάρχουν αρκετοί τύποι συσκευών προσδιορισμού ταχύτητας των υπερήχων, οι οποίες βασίζονται στην ίδια αρχή λειτουργίας και προσομοιάζουν μεταξύ τους. Πιθανόν να έχουν διαφορετικές δυνατότητες μέτρησης και η ακρίβειά τους να είναι ανάλογη. Η περιγραφή που ακολουθεί αναφέρεται σε σχετικά σύγχρονη συσκευή με πολλαπλές δυνατότητες μέτρησης. Εκτέλεση δοκιμής - Υπολογισμοί 1. Πριν την έναρξη της δοκιμής γίνεται ρύθμιση και μηδενισμός όλου του συστήματος. Αυτό επιτυγχάνεται ως εξής: Αφού γίνει η συνδεσμολογία των επί μέρους τμημάτων της συσκευής, τοποθετείται από ένα φυλλάριο μολύβδου, τόσο ώστε να καλύπτει τις επιφάνειες επαφής των πιεζοηλεκτρικών μετατροπέων. Τοποθετείται ο ένας μετατροπέας επάνω στον άλλο, με τις δύο επιφάνειές τους να είναι σε επαφή και στη σωστή θέση (η έξοδος των Ρ πάνω από την είσοδο των Ρ και το ίδιο και για τα S) και ενδιάμεσά τους να πιέζονται τα δύο φυλλάρια μολύβδου. Οι δύο σε επαφή μετατροπείς τοποθετούνται στη συσκευή φόρτισης και εφαρμόζεται σε αυτούς ένα φορτίο της τάξεως kgf. Τοποθετείται ο διακόπτης επιλογής (mode) της συσκευής παραγωγής κυμάτων στη θέση Ρ και στην οθόνη του παλμογράφου από μία ευθεία γραμμή που υπήρχε, τώρα εμφανίζεται μία συγκεκριμένη κυματομορφή. 20

22 Περιστρέφοντας τον ειδικό διακόπτη μέτρησης χρόνου (transmit time), ο φωτεινός δρομέας στον παλμογράφο μετακινείται πάνω στην κυματομορφή. Όταν ο δρομέας φθάσει στη θέση που η κυματομορφή από ευθεία γραμμή παίρνει τη μορφή ημιτονοειδούς καμπύλης (σημείο καμπής), ρυθμίζεται με το διακόπτη μηδενισμού ώστε ο ψηφιακός πίνακας που δείχνει το χρόνο να έχει την ένδειξη Η ίδια εργασία επαναλαμβάνεται και για τα κύματα S, αφού πρώτα τοποθετηθεί ο διακόπτης επιλογής στη θέση S. Τώρα πλέον έχει ολοκληρωθεί η ρύθμιση και ο μηδενισμός όλου του συστήματος και μπορεί να γίνει η έναρξη της δοκιμής. Σε άλλου τύπου πιο απλές συσκευές αντί για φυλλάριο μολύβδου χρησιμοποιείται γράσο και η ρύθμιση γίνεται άμεσα στην οθόνη ψηφιακών ενδείξεων χρόνου (οι συσκευές αυτές δε διαθέτουν παλμογράφο). Επίσης, σε μερικές συσκευές η ρύθμιση του χρόνου γίνεται με την χρήση μεταλλικού πρότυπου δοκιμίου γνωστών χρόνων διέλευσης κυμάτων Ρ και S. 2. Τοποθετείται το δοκίμιο του πετρώματος μεταξύ των δύο μετατροπέων, προσέχοντας πάντα το φυλλάριο μολύβδου να μην είναι τσακισμένο ή σχισμένο και η θέση των μετατροπέων να είναι η σωστή. Τώρα όλο το σύστημα (μετατροπέας, φυλλάριο μολύβδου, δοκίμιο, φυλλάριο μολύβδου, μετατροπέας) τοποθετείται στη συσκευή φόρτισης και επιβάλλεται το φορτίο ( kgf). 3. Ρυθμίζεται ο διακόπτης επιλογής στη θέση Ρ και στον παλμογράφο φαίνεται η κυματομορφή των Ρ κυμάτων. Με το διακόπτη μεγέθυνσης γίνεται ρύθμιση της ευκρίνειας της κυματομορφής και περιστρέφοντας το διακόπτη μέτρησης χρόνου γίνεται μέτρηση του χρόνου εισόδου των κυμάτων Ρ στη θέση της πρώτης καμπής της κυματομορφής. Στο σημείο αυτό καταγράφεται ο χρόνος εισόδου (Τ) των διαμηκών κυμάτων Ρ στο ψηφιακό πίνακα του οργάνου σε μs (Τ p ). 4. Η ίδια εργασία επαναλαμβάνεται και για τον υπολογισμό του χρόνου (Τ) των διατμητικών κυμάτων S (Τ s ) αφού τοποθετηθεί ο διακόπτης επιλογής στη θέση S. 5. Οι τιμές Τ p και Τ s καταχωρούνται στο έντυπο της δοκιμής μαζί με τα άλλα στοιχεία του δοκιμίου (έργο, γεώτρηση, βάθος, περιγραφή, διαστάσεις, βάρος και διάφορες παρατηρήσεις). Αφού προσδιορίστηκαν οι χρόνοι Τ p και Τ s, μπορούν να υπολογιστούν οι ταχύτητες των επιμήκων V p και εγκαρσίων κυμάτων V s από την παρακάτω σχέση: 21

23 V (s,p)= όπου: L το μήκος του δοκιμίου σε m και Τ ο χρόνος διέλευσης (Τ p και Τ s ) σε sec. Από τις ταχύτητες διέλευσης των κυμάτων υπολογίζονται οι ελαστικές δυναμικές παράμετροι, δηλαδή το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας Ε o, ο λόγος Poisson ν και το δυναμικό μέτρο διάτμησης G o, που αντίστοιχα δίνονται από τις παρακάτω σχέσεις: G o =ρ E o = ρ ν= όπου: ρ η πυκνότητα του πετρώματος, η οποία συσχετίζεται με το συνολικό φαινόμενο βάρος με βάση τη σχέση: ρ= (όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας και γ t σε kn/m3). V p,v s η ταχύτητα των κυμάτων Ρ και S αντίστοιχα σε m/sec και Ε o, G o σε kpa. Οι τιμές των Ε o και G o δίνονται τελικά σε GPa ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L) Η δοκιμή αυτή έχει σαν σκοπό τον καθορισμό της σκληρότητας δειγμάτων πετρώματος με τη χρήση του σφυριού αναπήδησης Schmidt τύπου L και επίσης είναι δυνατή η εκτίμηση της αντοχής τους σε ανεμπόδιστη θλίψη. Εκτέλεση δοκιμής Υπολογισμοί Το σφυρί Scmidt τύπου L είναι ελαφρύ και μπορεί να χρησιμοποιηθεί το ίδιο καλά στο εργαστήριο όσο και στην ύπαιθρο. Η ενέργεια κρούσης του είναι 0.74 Ν και είναι εφοδιασμένο με κλίμακα ενδείξεων των "τιμών αναπήδησης" που αντιστοιχούν στη 22

24 σκληρότητα του πετρώματος. Για την εξέταση στο εργαστήριο κυλινδρικών δοκιμίων πετρώματος απαιτείται ειδική μεταλλική βάση βάρους 20 Kg περίπου, στην οποία είναι χαραγμένη αυλακωτή τομή σχήματος U ή V για τη συγκράτηση του δοκιμίου.(εικόνα 10) Εικόνα 10: Εκτέλεση δοκιμής σκληρότητας πετρώματος με το σφυρί Schmidt τύπου L στο εργαστήριο. Το εξεταζόμενο στο εργαστήριο δοκίμιο, πρέπει να είναι ορθού κυλινδρικού σχήματος (πυρήνας γεώτρησης) με διάμετρο μεγαλύτερη των 54 mm (ΝΧ) ή κυβικού σχήματος με ακμή μεγαλύτερη των 6 cm. Στην περίπτωση που το σχήμα του δοκιμίου είναι διαφορετικό πρέπει να αναφέρεται στο έντυπο δοκιμής. Η επιφάνεια του δοκιμίου πρέπει να είναι λεία και καθαρή χωρίς μικρορωγμές ή άλλες ασυνέχειες μέχρι βάθους 6 cm τουλάχιστον. Στην ύπαιθρο η επιλογή των θέσεων δοκιμής πρέπει να γίνεται με προσοχή, ώστε τα αποτελέσματα των δοκιμών να αντιστοιχούν στο σύνολο της βραχομάζας ή της εξεταζόμενης επιφάνειας ασυνέχειας. Το σφυρί χρησιμοποιείται σε θέση οριζόντια, κατακόρυφη με το έμβολο προς τα κάτω, ή κατακόρυφη με το έμβολο προς τα πάνω. Στο εργαστήριο που χρησιμοποιείται η μεταλλική βάση, το σφυρί τοποθετείται σε κατακόρυφη θέση με το έμβολο προς τα 23

25 κάτω, ενώ για κάθε άλλο προσανατολισμό χρησιμοποιούνται οι καμπύλες διόρθωσης του κατασκευαστή. Η διεύθυνση καθώς επίσης και οι διορθωμένες τιμές αναγράφονται στο ειδικό έντυπο της δοκιμής. Επίσης, στο έντυπο αναγράφονται οι διαστάσεις του δοκιμίου, διάμετρος (D), ύψος (Η), καθώς και το βάρος (W) για τον προσδιορισμό της ξηρής πυκνότητάς του (Ρ d ) με τη γεωμετρική μέθοδο. Για κάθε δοκίμιο λαμβάνονται τουλάχιστον είκοσι μετρήσεις αναπήδησης, από τις οποίες οι 10 με τις χαμηλότερες τιμές απορρίπτονται και από τις υπόλοιπες 10 υπολογίζεται ο μέσος αριθμός των κρούσεων (SHV) που αναγράφονται στο έντυπο της δοκιμής. Το έμβολο του σφυριού πιέζεται σταθερά πάνω στην επιφάνεια του δείγματος, μέχρι να απελευθερωθεί το ελατήριο κρούσης και να ακουστεί ο χαρακτηριστικός ήχος. Η ένδειξη σκληρότητας διαβάζεται στη βαθμονομημένη κλίμακα που υπάρχει στο κυρίως σώμα του σφυριού, ενώ κάθε κρούση που θα επιφέρει θραύση πρέπει να απορρίπτεται. Στην περίπτωση που τα πετρώματα είναι πολύ σκληρά ή πολύ μαλακά, η μέθοδος έχει περιορισμένη εφαρμογή. Τα αποτελέσματα της δοκιμής (οι μέσοι όροι) χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των πετρωμάτων με βάση μόνο τη σκληρότητά τους. Στο έντυπο της δοκιμής θα πρέπει να αναφέρονται επίσης: Η προέλευση του δοκιμίου (έργο, γεώτρηση, βάθος) Πετρογραφική περιγραφή Προσανατολισμός του άξονα του σφυριού. Η δοκιμή αυτή αποτελεί μία απλή μέθοδο για τον έμμεσο προσδιορισμό της αντοχής του πετρώματος σε ανεμπόδιστη θλίψη. Ο μέσος όρος από τις μετρήσεις αναπήδησης σε συνδυασμό με την ξηρή πυκνότητα του πετρώματος δίνει έμμεσα την αντοχή σε ανεμπόδιστη θλίψη (σ c ), όπως φαίνεται στο διάγραμμα του Σχήματος 2. 24

26 Σχήμα 2: Διάγραμμα υπολογισμού της αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη του ακέραιου πετρώματος με βάση το μέσο όρο των μετρήσεων σκληρότητας (SHV) και της πυκνότητάς του (Pd) (Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) Η εκτέλεση της δοκιμής δεν συνιστάται για πετρώματα: που παρουσιάζουν πυκνά κατανεμημένες μικροασυνέχειες μαλακά, στα οποία η κρούση προκαλεί τοπικές παραμορφώσεις (βαθουλώματα) κλαστικά (λατυποπαγή, κροκαλοπαγή) που αποτελούνται από αδρομερή υλικά με σχετικά μαλακή συνδετική ύλη μεταμορφωμένα με σχιστότητα που παρουσιάζει πολύπλοκη δομή (μικροπτυχώσεις) 25

27 που έχουν υποστεί κατάκλαση, ανακρυστάλλωση και παρουσιάζουν επιφάνειες ασυνεχειών με δευτερογενές υλικό πλήρωσης Πολλές φορές σε αποτελέσματα δειγματοληπτικών γεωτρήσεων (γεωτεχνικές τομές γεωτρήσεων), ενδείκνυται η χρησιμοποίηση του μέσου όρου (SHV) της σκληρότητας στα βραχώδη δείγματα, χωρίς να γίνεται αναφορά στην εκτιμούμενη αντοχή τους. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων γίνεται σε διάγραμμα σε σχέση πάντα με το βάθος. Η δοκιμή σκληρότητας είναι γενικά αξιόπιστη για πετρώματα που η αντοχή τους σε ανεμπόδιστη θλίψη είναι πάνω από 20 MPa. Πίνακας 2: Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση τη σκληρότητά του. (Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) Κατηγορία Πετρωμάτων Μέση Ένδειξη Σφυριού (SHV) Πολύ μαλακά πετρώματα <10 Μαλακά πετρώματα Μέτρια πετρώματα Σκληρά πετρώματα Πολύ σκληρά πετρώματα > Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Η δοκιμή σημειακής φόρτισης είναι μία απλή δοκιμή που έχει σαν σκοπό την ταξινόμηση του ακέραιου πετρώματος από πλευράς αντοχής, καθώς επίσης και τον έμμεσο προσδιορισμό της αντοχής σε μοναξονική θλίψη. Η δοκιμή γίνεται συνήθως στο εργαστήριο, αλλά και επιτόπου του έργου, λόγω της σχετικά εύκολης μεταφοράς της ειδικής συσκευής που χρησιμοποιείται. Η αντοχή του πετρώματος μετριέται με την εφαρμογή μιας αντιδιαμετρικά ασκούμενης δύναμης από τα δύο κωνικά άκρα της ειδικής συσκευής και προσδιορίζεται ο δείκτης σημειακής φόρτισης (Is). Συσκευές σημειακής φόρτισης υπάρχουν δύο κυρίως τύπων και αποτελούνται από ένα μεταλλικό πλαίσιο, δύο μεταλλικές πλάκες που φέρουν κωνικά άκρα 600 με ακτίνα καμπυλότητας 5 mm, μία χειροκίνητη υδραυλική αντλία για την επιβολή της πίεσης, ένα έμβολο για τη μετακίνηση της μίας πλάκας και ένα ή δύο μανόμετρα για τη μέτρηση της πίεσης του εμβόλου ή του επιβαλλόμενου φορτίου.(εικόνα 11) 26

28 Εικόνα 11: Συσκευές σημειακής φόρτισης Εκτέλεση δοκιμής Υπολογισμοί Για την εκτέλεση της δοκιμής χρησιμοποιούνται συνήθως κυλινδρικά δοκίμια του πετρώματος για διαμετρική ή αξονική φόρτιση, αλλά είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν και δοκίμια σε μορφή κύβου ή ακόμα και σε ακανόνιστη μορφή. Βασική προϋπόθεση για τη δοκιμή κάποιου συγκεκριμένου είδους (δηλαδή διαμετρική, αξονική ή σε ακανόνιστο δείγμα) είναι να ικανοποιούνται οι σχέσεις μεταξύ της απόστασης των κωνικών άκρων (D), του μήκους (L) και της χαρακτηριστικής διάστασης (W) του δοκιμίου που φαίνονται στο παρακάτω σχήμα (σχήμα 3). 27

29 Σχήμα 3: Σχέσεις μεταξύ των διαστάσεων του δείγματος για είδη δοκιμίων. (Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) Το δοκίμιο τοποθετείται μεταξύ των κωνικών άκρων, ώστε η φόρτιση να γίνεται στο μέσο μήκος του δοκιμίου και κατά τη διάμετρό του. Η επιβολή του φορτίου πρέπει να γίνεται βαθμιαία και με σταθερή ταχύτητα μέχρι τη θραύση του δοκιμίου. Το φορτίο θραύσης σημειώνεται στο δελτίο δοκιμής. Με την εκτέλεση της δοκιμής υπολογίζεται ο δείκτης σημειακής φόρτισης Is (ΡοίntLoad Index), που είναι ο λόγος του φορτίου θραύσης (Ρ) προς το τετράγωνο της ισοδύναμης διάστασης (De). I s = όπου: Ρ σε Ν, De σε mm οπότε και Is σε MPa. Η ισοδύναμη διάσταση ή διάμετρος (De) για διαμετρική δοκιμή είναι ίση με την απόσταση D (διάμετρος του δοκιμίου). Στους άλλους τύπους δοκιμών η ισοδύναμη διάσταση De δίνεται από τη σχέση: De 2 = (όπου οι διαστάσεις D και W σε mm) 28

30 Στο δελτίο της δοκιμής αναγράφονται: στοιχεία του έργου, ο αριθμός γεώτρησης, το βάθος, ο τύπος της δοκιμής, η απόσταση D των κωνικών άκρων σε mm, η χαρακτηριστική διάσταση (W) σε mm, το φορτίο θραύσης (Ρ) σε Ν και διάφορες παρατηρήσεις σχετικά με τη θραύση. Ο δείκτης σημειακής φόρτισης Is μεταβάλλεται ανάλογα με την ισοδύναμη διάμετρο του δοκιμίου (De). Για το λόγο αυτόν απαιτείται να γίνει διόρθωση του δείκτη αυτού και η εύρεση ενός ανηγμένου δείκτη σημειακής φόρτισης που θα αναφέρεται σε μια τυποποιημένη διάμετρο δοκιμίου. Ο νέος αυτός δείκτης Is (50) καλείται ανηγμένος δείκτης σημειακής φόρτισης και αναφέρεται σε διαμετρική δοκιμή με τυποποιημένη διάμετρο δοκιμίου D = 50 mm. Ο δείκτης Is (50) υπολογίζεται από τη σχέση: I s(50) = F I s όπου F είναι ένας συντελεστής διόρθωσης που εκτιμάται από τη σχέση: F= 0.45 τελικά, I s(50) = 0.45 I s Ο ανηγμένος δείκτης Is (50) εκφράζεται επίσης σε MPa. Η αξιοπιστία εκτέλεσης της δοκιμής εξαρτάται από το είδος θραύσης των δοκιμίων. Η θραύση γενικά πρέπει να γίνεται κατά μήκος των δύο αιχμών της συσκευής, όπως φαίνονται στο σχήμα που ακολουθεί (σχήμα 4). Θα πρέπει να τονισθεί ότι η δοκιμή αυτή, δίνει αξιόπιστα αποτελέσματα για D μεγαλύτερο των 42 mm. Γενικά, η διαμετρική δοκιμή είναι περισσότερο αξιόπιστη σε σχέση με την αξονική και τη δοκιμή σε ακανόνιστου ή κυβικού σχήματος δείγμα. 29

31 Σχήμα 4: Τρόποι θραύσης σε έγκυρες και άκυρες δοκιμές σημειακής φόρτισης: (α) έγκυρες διαμετρικές δοκιμές, (β) έγκυρες αξονικές δοκιμές, (γ) έγκυρες δοκιμές σε πρισματικά δοκίμια, (δ) άκυρη διαμετρική δοκιμή, (ε) άκυρη αξονική δοκιμή (ISRM,1985) Τα αποτελέσματα της δοκιμής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταξινόμηση των πετρωμάτων ως προς την αντοχή τους με βάση τον ακόλουθο πίνακα (πίνακας 3): Πίνακας 3: Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση το δείκτη σημειακής φόρτισης I s(50) (BIENIAWSKI 1975). Χαρακτηρισμός αντοχής Δείκτης (σημειακής φόρτισης, I s(50) (ΜΡa) Πολύ υψηλής αντοχής > 8 Υψηλής αντοχής 4-8 Μέσης αντοχής 2-4 Χαμηλής αντοχής 1-2 Πολύ χαμηλής αντοχής Δεν συνιστάται η δοκιμή Η αντοχή σε μοναξονική θλίψη (σ c ) συνδέεται με τον ανηγμένο δείκτη σημειακής φόρτισης Is (50) με τη σχέση: σ c = Κ I s(50) 30

32 Η τιμή του Κ είναι 24 για δοκίμια διαμέτρου ΝΧ (54 mm) (ISRM, 1981), αλλά νεότερες έρευνες έχουν δείξει ότι η τιμή του Κ μεταβάλλεται σημαντικά ανάλογα με το είδος του πετρώματος, το βαθμό διαγένεσης, την αποσάθρωση κ.λπ. Στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 4) δίνονται διάφορες τιμές του Κ από τη διεθνή βιβλιογραφία. Είναι αναγκαίο για κάθε είδος πετρώματος σε συγκεκριμένη θέση να υπολογίζεται το Κ στατιστικά, με την εκτέλεση δοκιμών σημειακής φόρτισης και μοναξονικής θλίψης και τη διατύπωση αντίστοιχης εμπειρικής σχέσης. Πίνακας 4: Προτεινόμενες τιμές του Κ (από NORBURY, 1984) ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Τιμές Κ BROCH and FRANKLIN(1972), ISRM(1981) 24 D ANDREA,ANON(1972) 16 BIENIAWSKI(1975), ANON (1977) D HASSANI et al (1980) Καμπύλες διόρθωσης διαμέτρου, 29 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΙΔΟΣ ΠΕΤΡΩΜΑΤΟΣ Τιμές Κ CAVAGANRO JENNI et al BEAVIS et al CARTER et al AL JASSAR et al FORSTER READ et al NORBURY Άνθρακες Ασβεστόλιθος, Δολομίτες Σχιστόλιθοι Ασβεστόλιθοι, Ψαμμίτες Ιλυόλιθοι Ασβεστόλιθοι Ηφαιστειακά Ιζηματογενή Ηφαιστειακά Ψαμμίτες Ιλυόλιθοι Ιλυόλιθοι Σχιστόλιθοι Ηφαιστειακά και ισότροπα μεταμορφωμένα Κρυσταλλικοί αστεστόλιθοι Κρητίς , Μέσο , Μέσο , Μέσο , Μέσο ISRM Όλα τα πετρώματα 20-25, Μέσο 22 Με τη δοκιμή σημειακής φόρτισης υπολογίζεται και ο δείκτης ανισοτροπίας αντοχής (Strength Anisotropy lndex) Ia (50) που ορίζεται σαν ο λόγος της μέσης τιμής του Ia (50) που μετριέται κάθετα στο επίπεδο αδυναμίας του βραχώδους υλικού (π.χ. σχιστότητα), προς αυτό που μετριέται παράλληλα. Για θεωρητικά ισότροπο πέτρωμα, ο δείκτης Ia (50) έχει τιμές περίπου ένα και υψηλότερες όταν γίνεται ανισότροπο. 31

33 Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (υniaxial compression test) Η δοκιμή αυτή έχει σαν σκοπό τον άμεσο και ακριβή προσδιορισμό της αντοχής σε μοναξονική θλίψη δοκιμίων πετρωμάτων. Τα δοκίμια είναι ορθού κυλινδρικού σχήματος με λόγο ύψους (L) προς διάμετρο (D), L/D 2.0 μέχρι 3.0 και διάμετρο όχι μικρότερη των 54 mm (ΝΧ). Οπωσδήποτε η διάμετρος του δοκιμίου θα πρέπει να είναι δεκαπλάσια του μεγέθους του μεγαλύτερου κόκκου των ορυκτών που αποτελούν τη δομή του πετρώματος. Τα άκρα του δοκιμίου είναι λεία και επίπεδα με μέγιστη απόκλιση 0.02 mm και παράλληλα μεταξύ τους, ώστε να μην αποκλίνουν από την κάθετο προς τον άξονα του δοκιμίου περισσότερο από rad. Η περιμετρική κυλινδρική επιφάνεια είναι ελεύθερη από προεξοχές, δηλαδή λεία και απαλλαγμένη από απότομες ανωμαλίες με μέγιστη απόκλιση από την ευθεία για όλο το μήκος του δοκιμίου 0.3 mm. Εκτέλεση δοκιμής - Υπολογισμοί Μετριέται η διάμετρος (D) του δοκιμίου με ακρίβεια 0.1 mm, με τη λήψη του μέσου όρου δύο μετρήσεων της διαμέτρου σε ορθή γωνία μεταξύ τους στο μέσο του δοκιμίου, καθώς και στο άνω και κάτω άκρο αυτού. Ο μέσος όρος των έξι αυτών μετρήσεων χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της εγκάρσιας διατομής του δοκιμίου. Το ύψος (L) του δοκιμίου μετριέται με ακρίβεια 0.1 mm. Καταγράφεται το βάρος (W) του δοκιμίου με ακρίβεια 0.1 gr για τον υπολογισμό της πυκνότητας (φαινόμενο βάρος). Οι συνθήκες υγρασίας του δοκιμίου κατά τη δοκιμή καλό θα είναι να αντιπροσωπεύουν τις πραγματικές και επιτόπου συνθήκες. Είναι δυνατόν όμως οι συνθήκες υγρασίας να είναι διαφορετικές ή το δοκίμιο να είναι σε ξηρή κατάσταση, οπότε οι συνθήκες αυτές θα πρέπει να αναφέρονται στο έντυπο της δοκιμής. Τα δοκίμια που εξετάζονται σε ξηρή κατάσταση τοποθετούνται σε φούρνο θερμοκρασίας 105±5 C για 24 ώρες. Τοποθετείται το δοκίμιο στη μηχανή φόρτισης (πρέσα) (εικόνα 12). Η πρέσα διαθέτει δύο χαλύβδινες πλάκες κυκλικού σχήματος και σκληρότητας, όχι μικρότερης του HRC 58. Η μία από τις πλάκες πρέπει να έχει σφαιρική έδραση και η άλλη να είναι άκαμπτη και επίπεδη. Οι πλάκες αυτές έχουν πάχος μεγαλύτερο των 15 mm και οι επιφάνειές τους δεν θα πρέπει να αποκλίνουν του επιπέδου περισσότερο από mm. Το δοκίμιο, οι χαλύβδινες πλάκες και η σφαιρική έδραση είναι κεντρωμένα σε σχέση με τον άξονα φόρτισης. 32

34 Εικόνα 12:Πρέσσα φόρτισης βραχώδους δοκιμίου με ταυτόχρονη μέτρηση παραμορφώσεων Εφαρμόζεται το φορτίο στο δοκίμιο συνεχώς και βαθμιαία με σταθερή ταχύτητα φόρτισης MPa/sec. Η θραύση του δοκιμίου πρέπει να επέλθει μέσα σε 5-10 min. Το μέγιστο φορτίο που επιβάλλεται στο δοκίμιο σε kn ή ΜΝ αναγράφεται στο έντυπο της δοκιμής. Επίσης, σχεδιάζεται το σχέδιο θραύσης του δοκιμίου. Η αντοχή του δοκιμίου υπολογίζεται από τη σχέση : σ c = όπου σ c : η αντοχή σε μοναξονική θλίψη σε kpa ή MPa 33

35 Ρ : το μέγιστο φορτίο σε kn ή ΜΝ Α : το εμβαδόν της διατομής του δοκιμίου σε m 2 Στο έντυπο της δοκιμής πρέπει να αναφέρονται επίσης: α. Η προέλευση του δοκιμίου (έργο, γεώτρηση, βάθος) β. Η πετρογραφική περιγραφή γ. Η ταχύτητα θραύσης δ. Ο χρόνος εκτέλεσης της δοκιμής Με τη βοήθεια του πίνακα που ακολουθεί (πίνακας 5) γίνεται ταξινόμηση του πετρώματος με βάση την αντοχή του σε μοναξονική θλίψη. Πίνακας 5: Ταξινόμηση του πετρώματος με βάση την αντοχή του σε μοναξονική Κατάταξη πετρώματος θλίψη(κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) Αντοχή σε μοναξονική θλίψη (MPa) Εξαιρετικά υψηλής αντοχής >250 Πολύ υψηλής αντοχής Υψηλής αντοχής Μέσης αντοχής Χαμηλής αντοχής 5-25 Πολύ χαμηλής αντοχής 1-5 Επί τόπου εκτίμηση Ο πυρήνας (δείγμα) δε σπάζει με το γεωλογικό σφυρί Για να σπάσει ο πυρήνας (δείγμα) χρειάζονται πολλά κτυπήματα με το γεωλογικό σφυρί Για να σπάσει ο πυρήνας χρειάζονται περισσότερα από ένα κτυπήματα Ο πυρήνας δεν χαράσσεται με μαχαιρίδιο και μπορεί να σπάσει με ένα κτύπημα γεωλογικού σφυριού Ο πυρήνας χαράσσεται δύσκολα με το μαχαιρίδιο και τη μύτη του γεωλογικού σφυριού δημιουργεί αβαθείς χαραγιές Ο πυρήνας σπάει σε πολλά κομμάτια με ένα χτύπημα με το γεωλογικό σφυρί και χαράσσεται εύκολα με το μαχαιρίδιο. Εξαιρετικά χαμηλής αντοχής Ο πυρήνας χαράσσεται εύκολα με το νύχι του αντίχειρα 34

36 Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη) θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test) Η δοκιμή αυτή γίνεται όπως περιγράφεται προηγουμένως για τον προσδιορισμό της αντοχής σε μοναξονική θλίψη, μόνο που κατά τη διάρκεια εκτέλεσής της γίνεται ταυτόχρονη μέτρηση των αξονικών και διαμετρικών (πλευρικών) παραμορφώσεων του δοκιμίου. Για το λόγο αυτόν χρησιμοποιούνται ειδικά συστήματα μέτρησης των παραμορφώσεων του δοκιμίου που συνήθως είναι: ηλεκτρικά μηκυvσιόμετρα (strain gauges), τα οποία επικολλούνται στο δοκίμιο παράλληλα και κάθετα στον άξονα φόρτισης για τη μέτρηση αξονικών και διαμετρικών παραμορφώσεων αντίστοιχα. Η επικόλληση γίνεται με ειδική κόλλα και ακολουθεί επίστρωση με προστατευτικό υλικό (π.χ. σιλικόνη). Το μήκος τους πρέπει να είναι μεγαλύτερο του δεκαπλάσιου του μέσου μεγέθους των κόκκων του βράχου και η επικόλληση γίνεται στο κεντρικό τμήμα του δοκιμίου και σε απόσταση όχι μικρότερη του D/2 από τα άκρα του (όπου D η διάμετρος του δοκιμίου). μηχανικά μηκυvσιόμετρα, τα οποία προσδένονται κατάλληλα πάνω στο δοκίμιο (με ειδικό δακτύλιο) που έχουν ακρίβεια mm. Η τοποθέτησή τους γίνεται στο κεντρικό τμήμα του δοκιμίου και σε απόσταση όχι μικρότερη του D/2 από τα άκρα του (όπου D η διάμετρος του δοκιμίου). ηλεκτρονικά μηκυvσιόμετρα προσαρμοσμένα σε κατάλληλο παραμορφωτικό δακτύλιο που "προσδένεται" πάνω στο δοκίμιο. (εικόνα 13) Εικόνα 13: Όργανα μέτρησης παραμορφώσεων: (α) Δακτύλιος με μηκυνσιόμετρα, (β) Ηλεκτρικά μηκυνσιόμετρα, (γ) Παραμορφωτικός δακτύλιος με ηλεκτρονικά μηκυνσιόμετρα. (Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. 2002) 35

37 Η τοποθέτηση διάφορων συστημάτων για τη λήψη έμμεσων μετρήσεων εκτός δοκιμίου (π.χ. μέτρηση μετακινήσεων στις πλάκες της πρέσας ή στο έμβολο αυτής) δεν είναι αποδεκτές για την εκτέλεση της δοκιμής. Οι μετρήσεις λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της φόρτισης του δοκιμίου, ενώ κάθε μέτρηση αναφέρεται σε συγκεκριμένη τιμή ορθού φορτίου και ο αριθμός τους θα πρέπει να είναι τουλάχιστον δέκα μέχρι τη θραύση του δοκιμίου. Μετρούνται η αξονική (ε a ) και πλευρική ή διαμετρική (ε d ) παραμόρφωση (axial and diametric strain). Η αξονική παραμόρφωση σε κάθε συγκεκριμένη τιμή ορθού φορτίου υπολογίζεται από τη σχέση: ε a = Δl/ lo όπου: lo το αρχικό μήκος του δοκιμίου και Δl η μεταβολή του μήκους του. Η διαμετρική παραμόρφωση σε κάθε συγκεκριμένη τιμή ορθού φορτίου υπολογίζεται από τη σχέση: ε d = Δd/d o όπου: do η αρχική διάμετρος του δοκιμίου και Δd η μεταβολή της διαμέτρου. Σχεδιάζονται οι καμπύλες τάσεων - παραμορφώσεων και υπολογίζονται το στατικό μέτρο ελαστικότητας (Ε) και ο λόγος Poisson (ν). Εφαπτομενικό μέτρο στα 50% της αντοχής (Ε) = GPa Αντοχή σε μοναξονική θλίψη (σ c ) =58.8 MPa 36

38 Λόγος Poisson (ν) = Σχήμα 5: Διαγράμματα τάσεων-παραμορφώσεων (αξονικών και πλευρικών) (από ΚΕΔΕ) Για να περιγραφεί η ελαστική συμπεριφορά ενός στερεού υλικού, πρέπει να γίνει προσδιορισμός των ελαστικών σταθερών του, δηλαδή του μέτρου ελαστικότητας και του λόγου Poisson. Το μέτρο ελαστικότητας Ε, ορίζεται από το νόμο του Hooke ως ο λόγος της αξονικής τάσης προς την αξονική παραμόρφωση. Αντιπροσωπεύει τη δυσκαμψία (stiffness) του υλικού και έχει μονάδες τάσης (MPa ή GPa). Όσο μεγαλύτερη τιμή έχει το Ε, τόσο πιο δύσκαμπτο είναι το βραχώδες υλικό. Ο λόγος του Poisson ν, ορίζεται ως ο λόγος της πλευρικής προς την αξονική παραμόρφωση του υλικού (ν= ) και είναι καθαρός αριθμός. Για γραμμικά ελαστικά υλικά, το ν παίρνει τιμές από 0 μέχρι 0,5 και συνήθως θεωρείται ίσο με 0,25. Το αρνητικό πρόσημο δηλώνει ότι με την επίδραση μιας αξονικής τάσης το υλικό διαστέλλεται πλευρικά και ταυτόχρονα συστέλλεται αξονικά. Βέβαια, οι πιο εύχρηστοι ορισμοί είναι αυτοί που προτείνει η Διεθνής Ένωση Βραχομηχανικής (ISRM, 1981), οι οποίοι παρουσιάζονται στο σχήμα που ακολουθεί (σχήμα 6) και είναι οι εξής: 37

39 1. εφαπτομενικό μέτρο ελαστικότητας (Tangent Young s modulus, Et), το οποίο μετριέται σαν η κλίση της εφαπτομένης της καμπύλης τάσεων αξονικών παραμορφώσεων, που αντιστοιχεί σε δεδομένη τάση. Τέτοια τάση λαμβάνεται το 50% της αντοχής του πετρώματος σε μοναξονική θλίψη. 2. μέσο μέτρο ελαστικότητας (Average Young s modulus, Eav), το οποίο υπολογίζεται από τη μέση κλίση του γραμμικού ελαστικού τμήματος της καμπύλης τάσεων αξονικών παραμορφώσεων. 3. χορδικό μέτρο ελαστικότητας (τέμνον) (Secan Young s modulus, Es) που μετριέται σαν η κλίση της ευθείας που διέρχεται από την αρχή των αξόνων και του σημείου της καμπύλης που αντιστοιχεί στα 50% της αντοχής σε μοναξονική θλίψη. Όσο για το λόγο του Poisson ν, αυτός υπολογίζεται από τη σχέση: ν= Η κλίση της καμπύλης της πλευρικής παραμόρφωσης υπολογίζεται αναλόγως με το μέτρο ελαστικότητας που χρησιμοποιείται αντίστοιχα, αν δηλαδή αυτό είναι εφαπτομενικό, μέσο ή χορδικό. Πολλοί ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα πως η καλύτερη εκτίμηση του μέτρου ελαστικότητας Ε δίνεται από την καμπύλη που προκύπτει από έναν κύκλο φόρτισης - αποφόρτισης του δοκιμίου σε κάποιο σημείο τα καμπύλης τάσεων παραμορφώσεων κατά την εκτέλεση μιας μοναξονικής δοκιμής. Έτσι, διακρίνεται το Ε που μετριέται από την καμπύλη τάσεων παραμορφώσεων (μέτρο παραμόρφωσης) και αυτού που μετριέται στην καμπύλη ενός κύκλου φόρτισης αποφόρτισης (μέτρο ελαστικότητας). 38

40 Σχήμα 6: Γραφικός προσδιορισμός διαφόρων μέτρων ελαστικότητας (από Α. ΣΟΦΙΑΝΟΣ & Π. ΝΟΜΙΚΟΣ, 2008) 4. ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Η θέση δειγματοληψίας εντοπίζεται στην περιοχή Πισοδερίου, όπου η στρωματογραφική διάρθρωση της περιοχής είναι από τα νεότερα προς τα παλαιότερα ως εξής (εικόνα 14): i. Επικλυσιγενή ιζήματα Μέσου - Άνω Κρητιδικού ii. Οφειόλιθοι και συνοδά ιζήματα iii. Ανθρακικά καλύμματα Τριαδικού Ιουρασικού iv. Περμο-τριαδικές μετακλαστικές ακολουθίες από μετά - αρκόζες, σχιστόλιθους και φυλλίτες v. Γνευσιωμένοι γρανίτες Άνω Λιθανθρακοφόρου. Γρανίτες με μεγάλους κρυστάλλους αστρίων, που διεισδύουν στο υπόβαθρο προκαλώντας φαινόμενα μεταμόρφωσης επαφής. Εντός αυτών εμφανίζονται συχνά και τμήματα μη 39

41 vi. μεταμορφωμένων γρανιτικών όγκων, αποτέλεσμα νεώτερων, μαγματικών διεισδύσεων Κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο με γνεύσιους και σχιστόλιθους Εικόνα 14: Απόσπασμα του γεωλογικού χάρτη του ΙΓΜΕ στη θέση δειγματοληψίας, 1987(Geoserton Hellas S.A 2011) Με σκοπό την εξακρίβωση των γεωτεχνικών και εδαφομηχανικών χαρακτηριστικών του υπεδάφους, απαραίτητων για τη μελέτη θεμελίωσης των 34 ανεμογεννητριών εκτελέσθηκαν περιστροφικές ερευνητικές γεωτρήσεις βάθους 20,00-30,00 μέτρων. 40

42 Η δειγματοληψία έγινε με: διαιρετό δειγματολήπτη βραδείας προχώρησης (Τ6S) διπλού τοιχώματος (εικόνα 15). Τα δείγματα του διαιρετού δειγματολήπτη καλύφθηκαν επιμελώς με πλαστική μεμβράνη για τη διατήρηση της φυσικής τους υγρασίας και την άρτια μεταφορά τους στο εργαστήριο. Όλα τα δείγματα τοποθετήθηκαν σε ημιδιατομή πλαστικού σωλήνα και κατόπιν σε ειδικά ξύλινα κιβώτια συνολικού μήκους δείγματος 5,00 m για τη μεταφορά τους στο εργαστήριο. Εικόνα 15: Δειγματοληπτικό γεωτρύπανο στη θέση δειγματοληψίας και θεμελίωσης μιας ανεμογεννήτριας (Δασκαλόπουλος, Κ. 2011) «εν ξηρώ» (φραγμός) με την χρήση δειγματολήπτη μονού τοιχώματος με ειδική βαλβίδα εξισορρόπησης της υδραυλικής πίεσης στην κεφαλή του. Αμέσως μετά τη λήψη των δειγμάτων, οι παρειές των δειγμάτων φραγμού συνεκτικού εδάφους καθαρίζονταν από την ελεύθερη υγρασία και τοποθετούνται σε τριπλή διαφανή μεμβράνη και στη συνέχεια σε πλαστικές σακούλες για τη διατήρηση της φυσικής τους υγρασίας. 5.ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΣΕ ΓΡΑΝΙΤΕΣ Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν δείγματα από δεκατρείς (13) γεωτρήσεις.(εικόνα 16) 41

43 Εικόνα 16: Οι θέσεις των δεκατριών γεωτρήσεων Ο πίνακα που ακολουθεί (πίνακας 6) περιλαμβάνει το πλήθος των γεωτρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία, καθώς επίσης και τα στοιχεία της κάθε μιας ξεχωριστά, δηλαδή τις συντεταγμένες (Χ και Υ), το υψόμετρο και τον τύπο του πετρώματος σε κάθε μία από αυτές. Πίνακας 6: Οι γεωτρήσεις που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία και τα στοιχεία τους. Κωδικός θέσης Χ Υ Υψόμετρο(m) Τύπος πετρώματος ΑΓ Γρανίτης ΑΓ Αποσαθρωμένος Γρανίτης ΑΓ , , Γρανιτογνεύσιος ΑΓ , , Γρανίτης ΑΓ , , Γρανίτης ΑΓ , , Γρανίτης ΑΓ , , Γρανιτογνεύσιος ΑΓ , , Γνεύσιος ΑΓ Γρανίτης ΑΓ Γρανιτογνεύσιος ΑΓ , Γρανίτης 42

44 Επίσης, στην ενότητα αυτή παραθέτονται συνοπτικά τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών που έγιναν στους γρανίτες. Σε κάθε έναν πίνακα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και από μία διαφορετική δοκιμή. Στον πίνακα που ακολουθεί (πίνακας 7) έχει καταγραφεί ο αριθμός των δειγμάτων που έχουν χρησιμοποιηθεί σε κάθε μια δοκιμή ξεχωριστά, καθώς επίσης και οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν. Πίνακας 7: Τύπος και αριθμός δοκιμών σε γρανίτες Τύπος δοκιμής Δοκιμή Αριθμός δοκιμών Προσδιορισμός Φυσικών παραμέτρων Προσδιορισμός πορώδους, πυκνότητας και λόγου κενών(με τη χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) 8 Προσδιορισμός Δυναμικών παραμέτρων Προσδιορισμός Παραμέτρων αντοχής Προσδιορισμός ταχύτητας υπερήχων κυμάτων διαμέσου βραχωδών δειγμάτων Προσδιορισμός σκληρότητας με τη χρήση του σφυριού Schmidt Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη Προσδιορισμός της αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη, του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Για τον εντοπισμό των φυσικών παραμέτρων χρησιμοποιήθηκε επτά (7) δοκίμια, τα οποία διαμορφώθηκαν κατάλληλα, για να προκύψουν τα τελικά αποτελέσματα. (πίνακας 8) 43

45 Πίνακας 8:Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών προσδιορισμού πορώδους(n), Γεώτρηση Πορώδες n(%) πυκνότητας και λόγου κενών(e) Λόγος κενών e Ξηρή πυκνότητα ρ d Υγρό φαινόμενο βάρος ρ sat Δείκτης γρήγορης απορρόφησης I ν (%) 11 0,32 0,003 27,56 27,59 0, ,59 0,016 26,59 26,74 0, ,88 0,009 26,70 26,79 0, ,52 0,015 26,82 26,97 0, ,34 0,003 26,89 26,92 0, ,58 0,006 27,04 27,10 0, ,92 0,009 26,02 26,11 0, ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Για τον προσδιορισμό της ταχύτητας των επιμήκων Vp κυμάτων έλαβαν χώρα έξι (6) δοκίμια. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνουμε ότι οι τιμές της ταχύτητας των Vp κυμάτων εμφανίζουν ένα εύρος από 3537,10 έως 4725,12.(πίνακας 9) Πίνακας 9: Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών προσδιορισμού της ταχύτητας των V p κυμάτων Γεώτρηση Ύψος(cm) Tp(μs) Vp(m/sec) Τύπος πετρώματος 9 Α 11,05 30, ,95 Γρανιτογνεύσιος 11 Α 10, ,10 Γρανίτης 12 Α 10,85 27, ,85 Γρανίτης 13ΣΤ 10,97 27, ,64 Γρανίτης 14Δ 9,97 21, ,12 Γρανίτης 19 11,93 29, ,36 Γρανίτης 5.3.ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L) Με τη σφύρα Schmidt «χτυπήθηκαν» έξι (6) δοκίμια και προέκυψε το συμπέρασμα ότι τα πέντε από τα έξι δοκίμια είναι κατηγορίας πολύ σκληρό πέτρωμα. Μόνο το δοκίμιο από τη ΑΓ8 εμφάνισε κατηγορία σκληρό πέτρωμα, εξαιτίας της αποσαθρωμένης μορφής του γρανίτη.(πίνακας 10) 44

46 Πίνακας 10: Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση τη σκληρότητά του Γεώτρηση Μέση ένδειξη Κατηγορία Τύπος πετρώματος σφυριού (SHV) πετρώματος 6 64 Πολύ σκληρό Γρανίτης πέτρωμα 8 50,67 Σκληρό πέτρωμα Αποσαθρωμένος Γρανίτης Πολύ σκληρό Γρανίτης πέτρωμα 15 64,33 Πολύ σκληρό Γρανίτης πέτρωμα 19 62,5 Πολύ σκληρό Γρανίτης πέτρωμα 24 63,33 Πολύ σκληρό πέτρωμα Γνεύσιος Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Πέντε (5) είναι τα δοκίμια που τους ασκήθηκε φόρτιση στο μέσο μήκος τους. Η δοκιμή βγήκε άκυρη στις ΑΓ11 και ΑΓ32, με φορτίο θραύσης να ξεπερνά τα 40 kn. Επειδή σ αυτές τις δοκιμές η τιμή του δείκτη σημειακής φόρτισης I s(50) ξεπερνά το 9, προκύπτει το συμπέρασμα ότι οι γρανίτες είναι πολύ υψηλής αντοχής. Επίσης και στις ΑΓ15 και ΑΓ24 η δοκιμή είναι άκυρη, λόγω του τρόπου θραύσης του δοκιμίου. Οι γρανίτες αυτών των δύο γεωτρήσεων είναι υψηλής αντοχής. Μόνο η ΑΓ12 βγήκε έγκυρη, με χαρακτηρισμό του γρανίτη ως μέσης αντοχής.(πίνακας 11) Πίνακας 11: Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών προσδιορισμού του δείκτη σημειακής φόρτισης Γεώτρηση Βάθος(m) Δείκτης σημειακής Τύπος πετρώματος φόρτισης I s(50) (MPa) >9,33 Γρανίτης 12 14,6 2,57 Γρανίτης 15-5,55 Γρανίτης 24-7,31 Γνεύσιος 32 8 >9,38 Γρανίτης Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (υniaxial compression test) Η δοκιμή της αντοχής σε μοναξονική θλίψη εφαρμόστηκε σε πέντε (5) δοκίμια. Τα δοκίμια αυτά εμφανίζουν ένα μεγάλο εύρος τιμών αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη από 45

47 96,6 έως 165,8, σε αντίθεση με τις τιμές της πυκνότητας, που το εύρος τιμών είναι μικρό και στα περισσότερα δοκίμια η πυκνότητα είναι κοντά στο 27,10.(πίνακας 12) Πίνακας 12: Εργαστηριακά αποτελέσματα προσδιορισμού της αντοχής σε ανεμπόδιστη Γεώτρηση Βάθος(m) θλίψη Πυκνότητα (kn/m 3 ) Αντοχή σε ανεμπόδιστη θλίψη Τύπος πετρώματος 11 12,6 27,58 152,3 Γρανίτης 15(2) 3,3 27,10 165,8 Γρανίτης 15(4) 5,7 27,05 123,3 Γρανίτης ,14 154,2 Γνεύσιος 33(1) 14 27,02 96,6 Γρανιτογνεύσιος Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη) θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test) Αυτή η δοκιμή γίνεται για τον προσδιορισμό της αντοχής σε μοναξονική θλίψη, μόνο που κατά τη διάρκεια εκτέλεσής της γίνεται ταυτόχρονη μέτρηση των αξονικών και διαμετρικών (πλευρικών) παραμορφώσεων του δοκιμίου. Η δοκιμή έγινε συνολικά έξι φορές. (πίνακας 13) Πίνακας 13: Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών της αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη Γεώτρηση και προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) Βάθος(m) Μέτρο ελαστικότητας Ε (GPa) Λόγος Τύπος Poisson ν Αντοχή σ c πετρώματος 6(1) 19 11,204 0,256 96,69 Γρανίτης 12 17,6 13,689 0,231 67,31 Γρανίτης ,18 0, ,97 Γρανίτης ,099 0, ,27 Γνεύσιος 32 11,2 15,533 0,083 91,56 Γρανίτης 34 3,4 13,787 0, ,98 Γρανίτης 46

48 6.ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Στον πίνακα που ακολουθεί (πίνακας 14) φαίνονται συγκεντρωμένα τα αποτελέσματα από όλες τις εργαστηριακές δοκιμές που έγιναν στα δείγματα που πάρθηκαν από την περιοχή Τούμπα- Ανθοβούνι. Πίνακας 14: Συγκεντρωτικός πίνακας όλων των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν στους γνεύσιους, γρανίτες και γρανιτογνεύσιους (Τα σύμβολα n, e, ρ, V p, σ c, I s(50), SHV, E, ν είναι το πορώδες, ο λόγος κενών, η πυκνότητα, η ταχύτητα των επιμήκων κυμάτων, η αντοχή, ο δείκτης σημειακής φόρτισης, η μέση ένδειξη σφυριού, το μέτρο ελαστικότητας και ο λόγος Poisson αντίστοιχα.) 47

49 ΑΓ Βάθος n(%) e ρ Vp σ c I s(50) SHV E ν Περιγραφή (m) (kn/m 3 ) (m/sec) (MPa) (MPa) (GPa) 6(1) 19 96,69 11,204 0,256 Γρανίτης 6 64 Γρανίτης 8 50,67 Αποσαθρωμένος Γρανίτης ,95 Γρανιτογνεύσιος 11Α 3537,10 Γρανίτης 11 12,6 27,58 Γρανίτης >9,33 Γρανίτης 11 0,32 0,003 Γρανίτης 12Α 3959,85 Γρανίτης 12 14,6 2,57 Γρανίτης 12 17,6 67,31 13,689 0,231 Γρανίτης Γρανίτης 12 1,59 0,016 Γρανίτης 13ΣΤ 3974,64 Γρανίτης 14Δ 4725,12 Γρανίτης 15 5,55 Γρανίτης 15(2) 3,3 27,10 Γρανίτης 15(4) 5,7 27,05 Γρανίτης ,97 28,18 0,097 Γρανίτης 15 64,33 Γρανίτης 15 0,88 0,009 Γρανίτης 19 62,5 Γρανίτης ,36 Γρανίτης 19 1,52 0,015 Γρανίτης 20 0,34 0,003 Γρανιτογνεύσιος 24 7,31 Γνεύσιος ,14 Γρανίτης ,27 18,099 0,088 Γνεύσιος 24 63,33 Γνεύσιος 32 8 >9,38 Γρανίτης 32 11,2 91,56 15,533 0,083 Γρανίτης 32 0,58 0,006 Γρανίτης 33(1) 14 27,02 Γρανιτογνεύσιος 34 3,4 112,98 13,787 0,102 Γρανίτης 34 0,92 0,009 Γρανίτης 48

50 7.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ A.S.T.M. "Commitee on soil and rocks" Race street, Philadelphia, ΡΑ USA. ΑΝΟΝ (1972). "The description of rock masses for engineering purposes". Q Journal Engng Geol1O, Αnon (1972). "The preparation of maps in terms of engineering geology". Q Journal Engng Geol 5, Βieniawski, Ζ.Τ.(1975). "The ροίηι load test ίη geotechnical practice". Engng. Geology, 9. ρρ British Standards Institution (BS 5930) (1981). "British standards Code of practice for site investigation", (formely CP 2001), London. Broch E., Roche Ε., Franklin J.A.(1972). "The point - load strength test". Int.J1.of Rock Mech. Min.Sci. and Geomech.,Vo1. 9, ρρ Franklin J.A.(1985). "Suggested method for determining ροίηι load strength". I.S.R.M. Commission for testing and monitoring. ΙηΙ. J. Rock Mech. Min. Sci.,22, pp Geological Society Engineering Group Working Party (1977). "The description of rock masses for engineering purposes". Q. J1. Engng. Geo1. Vo1.1O, Geoserton Hellas S.A (2011). Αιολικό πάρκο στην περιοχή Τούμπα- Ανθοβούνι, νομός Φλώρινας. Google earth,εικόνα: Χάρτης της Ελλάδας, 2013 Hassani, F.P, Scoble, M.J and Whittaker, Β. Ν. (1980). Applicatίοη of the point load index test to strength determination of rock and proposals for a new size correction chart". Proc. 21st US Symp Rock Mech, Rolla, pp I.S.R.M. (1985). "Suggested method for determing point load strength". Ιnt. J. Rock Mech. Μin. Sci. and Geomech. Abstr. 22, pp I.S.R.M. Suggested Methods (1981). "Rock Characterization Testing and Monitoring", Editor Ε. Brown, Pergamon Press. Natura 2000, εικόνα: Χάρτης της Ελλάδας, 2013 Norbury, D.R.(1984). "The point load test ". Engin. Group of the geological society, 20th reg.meet.univ.of Surey, Sept., pp Βαγενάς Ν. (2005). «Προσδιορισμός των φυσικών και μηχανικών παραμέτρων βραχωδών σχηματισμών με εργαστηριακές δοκιμές βραχομηχανικής. Πτυχιακή εργασία, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. 49

51 Δασκαλόπουλος, Κ. (2011). «Φυσική και μηχανική συμπεριφορά πετρωμάτων. Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. Κατσικάτσος Γ.,(1992). Γεωλογία της Ελλάδας. Παν/μιο Πατρών. ΟΕΔΒ Κούκης, Γ. και Χριστοδουλοπούλου, Τ. (1997). "Εδαφικοί και βραχώδεις σχηματισμοί. Φυσικά-μηχανικά χαρακτηριστικά και εργαστηριακοί προσδιορισμοί". Εκδόσεις Παν/μίου Πατρών, σ.392. Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. (2002), Τεχνική Γεωλογία. Εκδόσεις Παπασωτηρίου. Κούκης, Γ. και Σαμπατακάκης Ν. (2007), Γεωλογία τεχνικών έργων. Εκδόσεις Παπασωτηρίου. Μουντράκης, Δ.,(1983). Η γεωλογική δομή της Βόρειας Πελαγονικής Ζώνης και η γεωτεκτονική εξέλιξη των Εσωτερικών Ελληνίδων, Πραγματεία για Υφηγεσία, Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 289. Μουντράκης, Δ.,(1985). Γεωλογία της Ελλάδας, University Studio Press, Θεσσαλονίκη. Μουντράκης, Δ.,(1986). The Pelagonian zone in Greece. A polyphase- deformed fragment of the Cimmerian continent and its role in the geotectonic evolution of the Eastern Mediterranean, Journal of Geology, 94, Μουντράκης, Δ.,(1988). Συνοπτική Γεωτεκτονική Εξέλιξη του Ευρύτερου Εληνικού Χώρου. Θεσσαλονίκη. Παπαγιάννης Γ. (2009): «Τεχνικογεωλογικές- γεωτεχνικές έρευνες για το σχεδιασμό βαριών κατασκευών εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Η περίπτωση του αιολικού πάρκου στους Ορείτες Πάφου της Κύπρου.»Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. Στεφανίδης Π. (2002).Πετρογραφία, Γενική και Τεχνική Γεωλογία. Εκδόσεις Χριστοδουλίδη. Σοφιανός Α.Ι., Νομικός Π.Π., Μηχανική Πετρωμάτων, ΕΜΠ ΥΠΕΧΩΔΕ/ΚΕΔΕ. Προδιαγραφές επί τόπου δοκιμών Βραχομηχανικής (Ε102-84) & εργαστηριακών δοκιμών Βραχομηχανικής (Ε103-84) (ΦΕΚ ). 50

52 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I ΕΝΤΥΠΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ

53 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός πορώδους, πυκνότητας και λόγου κενών (με τη χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού)

54 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΠΟΡΩΔΟΥΣ - ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΛΟΓΟΥ ΚΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΟΣ (Με τη χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) ΒΡΑΧ. Ε (2), I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : Φλώρινα Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ11 Ύψος Δοκιμίου, Η 3,62 cm Διάμετρος Δοκιμίου, D 7,08 cm Πλάτος Δοκιμίου, B cm Μήκος Δοκιμίου, L cm Όγκος Δείγματος, V t 0, m 3 Μάζα κορεσμένου δείγματος, M sat 400,98 gr = 0, kn Μάζα ξηρού δείγματος, M s 400,52 gr = 0, kn Όγκος κενών, V u = M sat - M s / p w 0, m 3 Όγκος στερεών, V s = V t - V u 0, m 3 Πορώδες, n = V u / V t x 100 0,32 (%) Λόγος κενών, e = V u / V s 0,003 Ξηρή πυκνότητα, ρ d = M s / V t 27,56 kn/m 3 Υγρό φαινόμενο βάρος, ρ sat = M s + V u x p w / V t 27,59 kn/m 3 Περιγραφή : Γρανίτης ΔΕΙΚΤΗΣ ΓΡΗΓΟΡΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ I v (%) I v : M sat (g) 400,96 I v : [(M sat - M s )/M s ] * 100% M s (g) 400,51 I v = 0,11 % Παρατηρήσεις : Τα kg μετατρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000 ρ w = Πυκνότητα νερού = 1gr / cm 3 = 10 3 kg / m 3

58 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΠΟΡΩΔΟΥΣ - ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΛΟΓΟΥ ΚΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΟΣ (Με τη χρήση μικρομέτρου και συσκευής κενού) ΒΡΑΧ. Ε (2), I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : Φλώρινα Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ20 Ύψος Δοκιμίου, Η 3,81 cm Διάμετρος Δοκιμίου, D 7,15 cm Πλάτος Δοκιμίου, B cm Μήκος Δοκιμίου, L cm Όγκος Δείγματος, V t 0, m 3 Μάζα κορεσμένου δείγματος, M sat 419,93 gr = 0, kn Μάζα ξηρού δείγματος, M s 419,41 gr = 0, kn Όγκος κενών, V u = M sat - M s / p w 0, m 3 Όγκος στερεών, V s = V t - V u 0, m 3 Πορώδες, n = V u / V t x 100 0,34 (%) Λόγος κενών, e = V u / V s 0,003 Ξηρή πυκνότητα, ρ d = M s / V t 26,89 kn/m 3 Υγρό φαινόμενο βάρος, ρ sat = M s + V u x p w / V t 26,92 kn/m 3 Περιγραφή : Γρανιτογνεύσιος ΔΕΙΚΤΗΣ ΓΡΗΓΟΡΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ I v (%) I v : M sat (g) 419,86 I v : [(M sat - M s )/M s ] * 100% M s (g) 419,34 I v = 0,12 % Παρατηρήσεις : Τα kg μετατρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000 ρ w = Πυκνότητα νερού = 1gr / cm 3 = 10 3 kg / m 3

61 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Προσδιορισμός της ταχύτητας των υπερήχων κυμάτων διαμέσου βραχωδών δειγμάτων (Ultrasonlc Pulse Method)

62 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ9Α Διάμετρος 5,40 cm V P 3622,95 m/sec Ύψος 11,05 cm V S m/sec Βάρος 691,21 gr E Ο GPa Πυκνότητα 26,79 kn/m 3 ν T P 30,50 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανιτογνεύσιος Παρατηρήσεις :

63 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ11Α Διάμετρος 5,49 cm V P 3537,10 m/sec Ύψος 10,97 cm V S m/sec Βάρος 726,73 gr E Ο GPa Πυκνότητα 27,46 kn/m 3 ν T P 31,00 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανίτης Παρατηρήσεις :

64 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ12Α Διάμετρος 5,48 cm V P 3959,85 m/sec Ύψος 10,85 cm V S m/sec Βάρος 706,85 gr E Ο GPa Πυκνότητα 27,09 kn/m 3 ν T P 27,40 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανίτης Παρατηρήσεις :

65 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ13ΣΤ Διάμετρος 5,47 cm V P 3974,64 m/sec Ύψος 10,97 cm V S m/sec Βάρος 703,83 gr E Ο GPa Πυκνότητα 26,78 kn/m 3 ν T P 27,60 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανίτης Παρατηρήσεις :

66 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ14Δ Διάμετρος 5,46 cm V P 4725,12 m/sec Ύψος 9,97 cm V S m/sec Βάρος 640,09 gr E Ο GPa Πυκνότητα 26,89 kn/m 3 ν T P 21,10 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανίτης Παρατηρήσεις :

67 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Ημ/νία 5/7/2013 ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ( ULTRASONIC PULSE METHOD ) I.S.R.M ΠΕΡΙΟΧΗ : ΦΛΩΡΙΝΑ Στοιχεία Δοκιμίου Δείγμα : Γ19 Διάμετρος 5,49 cm V P 4003,36 m/sec Ύψος 11,93 cm V S m/sec Βάρος 727,67 gr E Ο GPa Πυκνότητα 25,27 kn/m 3 ν T P 29,80 (μs) G Ο GPa Τ S (μs) Περιγραφή δείγματος: Γρανίτης Παρατηρήσεις :

68 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΤΟΧΗΣ

69 Προσδιορισμός σκληρότητας με την χρήση του σφυριού Schmidt (τύπου L)

70 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,1 cm Γ6 Υψος L 19,1 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2031,21 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 26, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 64 ρ d SHV σ c Σκληρότητα (SHV) , σ c = 295,36 ± 125 MPa Περιγραφή: Γρανίτης Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

71 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,1 cm Γ8 Υψος L 19,1 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2000,14 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 25, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 50,67 ρ d SHV σ c ,67 145, Σκληρότητα (SHV) σ c = 145,89 ± 70 MPa Περιγραφή: Αποσαθρωμένος Γρανίτης Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

72 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,1 cm Γ12 Υψος L 19,04 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2051,8 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 26, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 61 ρ d SHV σ c Σκληρότητα (SHV) σ c = 252,01 ± 115 MPa Περιγραφή: Γρανίτης Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

73 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,13 cm Γ15 Υψος L 19,06 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2098,1 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 27, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 64,33 ρ d SHV σ c ,33 300,6 Σκληρότητα (SHV) σ c = 300,61 ± 127 MPa Περιγραφή: Γρανίτης Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

74 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,1 cm Γ19 Υψος L 19,05 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2023,46 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 26, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 62,5 ρ d SHV σ c ,5 272, Σκληρότητα (SHV) σ c = 272,83 ± 120 MPa Περιγραφή: Γρανίτης Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

75 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ - ΕΜΜΕΣΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΟΔΙΣΤΗ ΘΛΙΨΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΦΥΡΙΟΥ SCHMIDT (Τύπου L) ΕΡΓΟ: Διάμετρος D 7,1 cm Γ24 Υψος L 19,04 cm Στ. Δοκιμίου Μαζα Ξηρού Δειγματος Ms 2168,42 0, gr kn Μέση Διασπορά Αντοχής (MPα) ρ d 28, kn/m ± Αντοχή Σε Ανεμπόδιστη Θλίψη σ c - (MPα) 100 ρ d (kn/m 3 ) Ενδέιξεις Σφυριού Μέση Τιμή (N) 63,33 ρ d SHV σ c Σκληρότητα (SHV) 28 63,33 285, σ c = 285,12 ± 123 MPa Περιγραφή: Γνεύσιος Παρατηρήσεις: Τα kg μετετρέπονται σε kn με τη σχέση kn = kg x 9,807 / 1000

76 Προσδιορισμός του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index)

77 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Βραχώδους Δοκιμίου (POINT LOAD INDEX) ΒΡΑΧ. Ε (5), I.S.R.M Στοιχεία Δοκιμίου: Γ11 ΤΥΠΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ d ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΚΜΩΝ D 70,80 mm ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ L 15,30 mm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ De 70,80 mm ΦΟΡΤΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ P >40 kn ΔΕΙΚΤΗΣ Ι s = P/De 2 7,98 MPa ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ f = (De/50) 0,45 1,1694 ΑΝΗΓΜΕΝΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ I s(50) = I s Χ f >9,33 MPa Τύποι Δοκιμών: (a) Αξονική δοκιμή σε πυρήνα (b) Δοκιμή σε κυβικό δείγμα (d) Διαμετρική δοκιμή σε πυρήνα (ι ) Δοκιμή σε δείγμα ακανόνιστου σχήματος ΦΩΤΟΓΡ. ΘΡΑΥΣΗΣ Χαρακτηρισμός Αντοχής BIENIAWSKI (1974) Πολύ υψηλής αντοχής Περιγραφή δείγματος: Παρατηρήσεις : Γρανίτης Άκυρη δοκιμή

78 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Βραχώδους Δοκιμίου (POINT LOAD INDEX) ΒΡΑΧ. Ε (5), I.S.R.M Στοιχεία Δοκιμίου: Γ12 ΤΥΠΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ d ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΚΜΩΝ D 70,70 mm ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ L 13,30 mm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ De 70,70 mm ΦΟΡΤΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ P 11,00 kn ΔΕΙΚΤΗΣ Ι s = P/De 2 2,20 MPa ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ f = (De/50) 0,45 1,1687 ΑΝΗΓΜΕΝΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ I s(50) = I s Χ f 2,57 MPa Τύποι Δοκιμών: (a) Αξονική δοκιμή σε πυρήνα (b) Δοκιμή σε κυβικό δείγμα (d) Διαμετρική δοκιμή σε πυρήνα (ι ) Δοκιμή σε δείγμα ακανόνιστου σχήματος ΦΩΤΟΓΡ. ΘΡΑΥΣΗΣ Χαρακτηρισμός Αντοχής BIENIAWSKI (1974) Μέσης αντοχής Περιγραφή δείγματος: Παρατηρήσεις : Γρανίτης Έγκυρη διαμετρική δοκιμή

79 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Βραχώδους Δοκιμίου (POINT LOAD INDEX) ΒΡΑΧ. Ε (5), I.S.R.M Στοιχεία Δοκιμίου: Γ15 ΤΥΠΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ d ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΚΜΩΝ D 71,20 mm ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ L 14,50 mm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ De 71,20 mm ΦΟΡΤΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ P 24,00 kn ΔΕΙΚΤΗΣ Ι s = P/De 2 4,73 MPa ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ f = (De/50) 0,45 1,1724 ΑΝΗΓΜΕΝΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ I s(50) = I s Χ f 5,55 MPa Τύποι Δοκιμών: (a) Αξονική δοκιμή σε πυρήνα (b) Δοκιμή σε κυβικό δείγμα (d) Διαμετρική δοκιμή σε πυρήνα (ι ) Δοκιμή σε δείγμα ακανόνιστου σχήματος ΦΩΤΟΓΡ. ΘΡΑΥΣΗΣ Χαρακτηρισμός Αντοχής BIENIAWSKI (1974) Υψηλής αντοχής Περιγραφή δείγματος: Παρατηρήσεις : Γρανίτης Άκυρη δοκιμή

80 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Βραχώδους Δοκιμίου (POINT LOAD INDEX) ΒΡΑΧ. Ε (5), I.S.R.M Στοιχεία Δοκιμίου: Γ24 ΤΥΠΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ d ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΚΜΩΝ D 70,90 mm ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ L 12,20 mm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ De 70,90 mm ΦΟΡΤΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ P 31,40 kn ΔΕΙΚΤΗΣ Ι s = P/De 2 6,25 MPa ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ f = (De/50) 0,45 1,1702 ΑΝΗΓΜΕΝΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ I s(50) = I s Χ f 7,31 MPa Τύποι Δοκιμών: (a) Αξονική δοκιμή σε πυρήνα (b) Δοκιμή σε κυβικό δείγμα (d) Διαμετρική δοκιμή σε πυρήνα (ι ) Δοκιμή σε δείγμα ακανόνιστου σχήματος ΦΩΤΟΓΡ. ΘΡΑΥΣΗΣ Χαρακτηρισμός Αντοχής BIENIAWSKI (1974) Υψηλής αντοχής Περιγραφή δείγματος: Παρατηρήσεις : Γνεύσιος Άκυρη δοκιμή

81 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΗΜΕΙΑΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Βραχώδους Δοκιμίου (POINT LOAD INDEX) ΒΡΑΧ. Ε (5), I.S.R.M Στοιχεία Δοκιμίου: Γ32 ΤΥΠΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ d ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΚΜΩΝ D 70,60 mm ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ L 20,60 mm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ De 70,60 mm ΦΟΡΤΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ P >40 kn ΔΕΙΚΤΗΣ Ι s = P/De 2 8,03 MPa ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ f = (De/50) 0,45 1,1680 ΑΝΗΓΜΕΝΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ I s(50) = I s Χ f >9,38 MPa Τύποι Δοκιμών: (a) Αξονική δοκιμή σε πυρήνα (b) Δοκιμή σε κυβικό δείγμα (d) Διαμετρική δοκιμή σε πυρήνα (ι ) Δοκιμή σε δείγμα ακανόνιστου σχήματος ΦΩΤΟΓΡ. ΘΡΑΥΣΗΣ Χαρακτηρισμός Αντοχής BIENIAWSKI (1974) Πολύ Υψηλής αντοχής Περιγραφή δείγματος: Παρατηρήσεις : Γρανίτης Άκυρη δοκιμή

82 Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική θλίψη (uniaxial compression test)

83 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ Βραχώδους Δοκιμίου ΒΡΑΧ. Ε (4) Δείγμα : Γ11 Βάθος: Διάμετρος (cm) 7,13 12,6 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ Ύψος (cm) 19,05 Βάρος (gr) 2138,44 Χρόνος Θραύσης (min) 8:30 Πυκνότητα (kn/m3) 27,58 Φορτίο Θραύσης (kn) 608 Αντοχή σε Μονοαξονική Θλίψη σ c : 152,3 MPa Περιγραφή : Γρανίτης L/D = 2,67

84 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ Βραχώδους Δοκιμίου ΒΡΑΧ. Ε (4) Δείγμα : Γ15 Βάθος: Διάμετρος (cm) 7,13 3,3 (2) ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ Ύψος (cm) 19,06 Βάρος (gr) 2102,57 Χρόνος Θραύσης (min) 9 Πυκνότητα (kn/m3) 27,10 Φορτίο Θραύσης (kn) 662 Αντοχή σε Μονοαξονική Θλίψη σ c : 165,8 MPa Περιγραφή : Γρανίτης L/D = 2,67

85 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ Βραχώδους Δοκιμίου ΒΡΑΧ. Ε (4) Δείγμα : Γ15 Βάθος: Διάμετρος (cm) 7,13 5,7 (4) ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ Ύψος (cm) 19,06 Βάρος (gr) 2098,10 Χρόνος Θραύσης (min) 7 Πυκνότητα (kn/m3) 27,05 Φορτίο Θραύσης (kn) 492 Αντοχή σε Μονοαξονική Θλίψη σ c : 123,3 MPa Περιγραφή : Γρανίτης L/D = 2,67

86 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ Βραχώδους Δοκιμίου ΒΡΑΧ. Ε (4) Δείγμα : Γ24 Βάθος: Διάμετρος (cm) 7,10 15 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ Ύψος (cm) 19,04 Βάρος (gr) 2162,42 Χρόνος Θραύσης (min) 9 Πυκνότητα (kn/m3) 28,14 Φορτίο Θραύσης (kn) 610 Αντοχή σε Μονοαξονική Θλίψη σ c : 154,2 MPa Περιγραφή : Γνεύσιος L/D = 2,68

87 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ημ/νία 5/7/2013 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ Βραχώδους Δοκιμίου ΒΡΑΧ. Ε (4) Δείγμα : Γ33 Βάθος: Διάμετρος (cm) 7,11 14 (1) ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ Ύψος (cm) 19,07 Βάρος (gr) 2085,60 Χρόνος Θραύσης (min) 6:30 Πυκνότητα (kn/m3) 27,02 Φορτίο Θραύσης (kn) 384 Αντοχή σε Μονοαξονική Θλίψη σ c : 96,6 MPa Περιγραφή : Γρανιτογνεύσιος L/D = 2,68

88 Προσδιορισμός της αντοχής σε μοναξονική (ανεμπόδιστη θλίψη με σύγχρονη μέτρηση και προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας (Ε) και του λόγου Poisson (ν) (Uniaxial compression deformability test)

89 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ6 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ6 (1) 19 ΒΑΘΟΣ: 19,00 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΑΠΟΣΑΘΡΩΜΕΝΟΣ ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71 (mm) H 190 (mm) W 2047,88 (gr) Α 0,00396 (m 2 ) C 223,05 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε α % σ c (MPa) ,00 0,05 0,10 0,15 0,20 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,40-0,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε d (%) ε α (%) P max 382,80 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 96,69 (MPa) Ε 11,204 (GPa) ν 0,256

90 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ12 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ12 17,6 ΒΑΘΟΣ: 17,60 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71 (mm) H 190,4 (mm) W 2051,8 (gr) Α 0,00396 (m 2 ) C 223,05 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 ε α % σ c (MPa) ,00 0,10 0,20 0,30 0,40 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,50-0,40-0,30-0,20-0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 ε d (%) ε α (%) P max 266,50 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 67,31 (MPa) Ε 13,689 (GPa) ν 0,231

91 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ15 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ15 18 ΒΑΘΟΣ: 18,00 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71,2 (mm) H 190,5 (mm) W 2101,12 (gr) Α 0,00398 (m 2 ) C 223,68 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 ε α % σ c (MPa) ,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,20-0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 ε d (%) ε α (%) P max 684,70 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 171,97 (MPa) Ε 28,18 (GPa) ν 0,097

92 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ24 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ24 16 ΒΑΘΟΣ: 16,00 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71 (mm) H 190,4 (mm) W 2168,42 (gr) Α 0,00396 (m 2 ) C 223,05 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε α % σ c (MPa) ,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε d (%) ε α (%) P max 579,10 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 146,27 (MPa) Ε 18,099 (GPa) ν 0,088

93 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ32 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ32 (2) 11,2 ΒΑΘΟΣ: 11,20 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71 (mm) H 190,5 (mm) W 2104,73 (gr) Α 0,00396 (m 2 ) C 223,05 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε α % σ c (MPa) ,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,40-0,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ε d (%) ε α (%) P max 362,50 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 91,56 (MPa) Ε 15,533 (GPa) ν 0,083

94 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ UNIVERSITY OF PATRAS DEPARTMENT OF GEOLOGY LABORATORY OF ENGINEERING GEOLOGY ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΜΟΝΟΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ ΒΡΑΧΩΔΟΥΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΕΤΡΟΥ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Ε) ΚΑΙ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ POISSON (ν) ROCK MATERIAL DEFORMABILITY IN UNIAXIAL COMPRESSION E103-84, I.S.R.M. 1981, ASTM D Ημ/νία 5/7/2013 ΠΕΡΙΟΧΗ - SITE: ΦΛΩΡΙΝΑ ΓΕΩΤΡΗΣΗ: Γ34 ΚΩΔΙΚΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ: Γ34 3,4 ΒΑΘΟΣ: 3,40 m Περιγραφή: Διάμετρος Ύψος Βάρος Επιφάνεια Περίμετρος ΓΡΑΝΙΤΗΣ D o 71 (mm) H 190 (mm) W 2068,83 (gr) Α 0,00396 (m 2 ) C 223,05 (mm) ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - axial strain ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ axial stress - diametric strain σ c (MPa) ,00 0,50 1,00 1,50 2,00 ε α % σ c (MPa) ,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 ε d % ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ (ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ) axial stress - strain (axial and diametric) 30 ΦΩΤΟΓΡ. ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ Post failure photo ,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 ε d (%) ε α (%) P max 447,30 (kn) Παρατηρήσεις: σ c 112,98 (MPa) Ε 13,787 (GPa) ν 0,102

95 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΔΟΚΙΜΙΩΝ

Δείτε περισσότερα