Środowiskowe Laboratorium Badań Ośrodków Skalnych

BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWO-ODKSZTAŁCENIOWE SKAŁ W WARUNKACH TRÓJOSIOWEGO ŚCISKANIA:

• Sztywna prasa wytrzymałościowa MTS-815 wyposażona w komorę do badań w trójosiowym stanie naprężenia pozwala na modelowanie warunków ciśnieniowych i temperaturowych panujących do głębokości ok. 5000 m (maksymalne ciśnienie okólne 140 MPa, maksymalna temperatura 200°C, maksymalna siła ściskająca 2600 kN).
• Stała rejestracja wartości naprężeń, odkształceń podłużnych, poprzecznych i objętościowych oraz szczegółowa analiza krzywych deformacji daje możliwość dokładnego wyznaczenia parametrów wytrzymałościowo-odkształceniowych w różnych warunkach badawczych i przy zastosowaniu różnej metodyki, nawiązującej do norm amerykańskich ASTM oraz zaleceń ISRM (Międzynarodowe Towarzystwo Mechaniki Skał).
• Wykonujemy badania wytrzymałościowo-odkształceniowe próbek skał złożowych w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury, odpowiadających przewidywanym poziomom szczelinowania oraz określamy parametry odkształceniowe – moduł Younga (E), współczynnik Poissona (n), współczynnik sprężystości objętościowej (K) oraz moduł ścinania (G) dla różnych ciśnień i temperatur. Opcjonalnie w/w badania mogą być prowadzone z jednoczesnym pomiarem prędkości fali podłużnej.

BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWO-ODKSZTAŁCENIOWE SKAŁ W WARUNKACH JEDNOOSIOWEGO ŚCISKANIA:

• Sztywna prasa wytrzymałościowa MTS-815 jest wyspecjalizowanym zestawem badawczym, przeznaczonym do badań skał dowolnej klasy wytrzymałości.
• Stała rejestracja wartości naprężeń, odkształceń podłużnych, poprzecznych i objętościowych oraz szczegółowa analiza krzywych deformacji daje możliwość dokładnego wyznaczenia parametrów wytrzymałościowo-odkształceniowych w różnych warunkach badawczych i przy zastosowaniu różnej metodyki, nawiązującej do norm amerykańskich ASTM oraz zaleceń ISRM (Międzynarodowe Towarzystwo Mechaniki Skał).
• Na podstawie badań wytrzymałościowych określamy wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie oraz parametry odkształceniowe – moduł Younga (E), współczynnik Poissona (n), współczynnik sprężystości objętościowej (K) oraz moduł ścinania (G).

BADANIA ODPORNOŚCI NA PĘKANIE SKAŁ W WARUNKACH ROZCIĄGANIA:

• Badanie umożliwia bezpośrednie określenie wartości wskaźnika odporności na pękanie skał (K_Ic) w warunkach rozciągania, poprzez zginanie walcowej próbki z nacięciem inicjalnym.
• Podatność na kruche pękanie ilościowo opisuje wskaźnik odporności na pękanie (K_Ic) zalecany przez ISRM oraz przez M.J. Ekonomidesa, K.G. Nolte, P.A. Charleza w badaniach węglowodorów.
• Zakład Geomechaniki dysponuje unikalnym w skali kraju oprzyrządowaniem firmy MTS pozwalającym badać odporność skał na pękanie przy zastosowaniu zalecanej przez ISRM metody chevron bend. Jest ona dostosowana do badań walcowych próbek skalnych bądź odcinków rdzeni wiertniczych, a dzięki możliwości wyznaczenia tzw. poprawki nieliniowości, pozwala uniezależnić wartość K_Ic od wielkości próbki.
• W praktyce geotechnicznej wskaźnik KIc jest istotnym parametrem przy modelowaniu tradycyjnego szczelinowania hydraulicznego, w procesach udrażniania złóż gazu, czy też w zabiegach intensyfikacji wydobycia ropy i gazu.

BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE SKAŁ METODĄ BRAZYLIJSKĄ:

• Badanie umożliwia określenie wytrzymałości na rozciąganie skał (R_r) metodą pośrednią, poprzez poprzeczne ściskanie walcowej próbki skalnej.
• Badania metodą brazylijską charakteryzują się prostotą wykonania, są krótkotrwałe i wymagają relatywnie niedużych ilości materiału. Pozwalają na wymuszanie kierunku zniszczenia, np. względem cech strukturalnych skały. Wytrzymałość na rozciąganie jest niezbędnym elementem wyznaczania obwiedni wytrzymałościowych i interpretacji parametrów spójności i tarcia wewnętrznego w złożonym stanie naprężeń.
• Badania wykonywane są z wykorzystaniem odpowiedniego oprzyrządowania firmy MTS, montowanego w[nbsp]prasie wytrzymałościowej MTS-815.