This paper presents the results of a series of creep tests performed on a total of nine samples of Lac du Bonnet granite from the Underground Research Laboratory near Pinawa, Canada. Each of the nine samples were subjected to stresses in excess of 80% of the average uniaxial compressive strength of the granite and were maintained at that level of constant loading for periods of time ranging between a few minutes and several months. Acoustic emission was recorded in order to monitor the development and accumulation of brittle microfracture damage in the samples throughout the long-term loading.
According to previously published theoretical predictions and field results, as well as similar experimental results of creep tests in granite, samples should fail when loaded to 70% of their UCS for an extended period of time. Six of the samples did not fail when subjected to stresses in excess of 80% of their UCS over periods of several months and were subsequently subjected to uniaxial compression to failure. The average strength of the samples that had previously been subjected to long-term loading were comparable to the average published strength of this rock. Three of the nine samples had increased end confinement and these three samples failed under long term loading.
Cet article presente les resultats d'une serie d'essais de fluage de roche executes sur neuf echantillons de granite de Lac du Bonnet, du laboratoire souterrain de recherches près de Pinawa, Canada. Chacun des neuf echantillons a ete alors soumis aux charges au-dessus de 80% de la resistance à la UCS moyenne du granit et a ete maintenu à ce niveau du chargement constant pendant des periodes s'etendant entre quelques minutes et plusieurs mois. L'emission acoustique a ete enregistree pendant les essais afin d'obtenir des indications des dommages pendant le chargement à long terme.
Selon des resultats theoriques precedemment edites et les resultats experimentaux semblables des essais à long terme en granite, echantillons devrait echouer si charge à 70% de leur UCS pendant une periode prolongee. Six des echantillons n'ont pas casse quant ils ont ete soumis aux charges au-dessus de 80% de leur UCS et ont ete plus tard soumis à la compression uniaxiale à la rupture. La force moyenne des echantillons qui avaient ete precedemment soumis au chargement à long terme etaient comparable à la force editee moyenne de cette roche. Trois des neuf echantillons avaient augmente le confinement de fin et ces trois echantillons ont casse sous le chargement à long terme.
Dieser Artikel beschreibt die Resultate von Kriechversuchen, die an neun Proben aus dem Lac du Bonnet Granit des "Underground Research Laboratory" bei Pinawa in Kanada durchgefuehrt wurden. Jede der neun Proben wurde Druecken unterworfen, die mehr als 80% der einaxialen Druckfestigkeit des Granites entsprechen. Diese Druecke wurden fuer verschiedene Zeitspannen von wenigen Minuten bis zu einigen Monaten auf einem konstanten Niveau gehalten. Wahrend der gesamten Langzeitbelastung wurden akustische Emissionen aufgezeichnet, um die Entwicklung und gesamthafte Beschadigung der Proben durch Sprödbruch aufzuzeichnen.
Entsprechend bisher veröffentlichter theoretischer Vorhersagen, Feldversuchen und auch experimentellen Resultaten von Kriechversuchen an Granitproben ware ein Versagen der Proben zu erwarten gewesen, wenn sie ueber langere Zeit einer Last von 70% ihrer einaxialen Druckfestigkeit unterworfen werden. Wider Erwarten trat bei sechs der Proben kein Versagen ein, als sie mit ueber 80% ihrer einaxialen Druckfestigkeit ueber mehrere Monate belastet wurden; daher wurden sie im Anschluss bei einaxialer Kompression zum Versagen gebracht. Die mittleren Festigkeiten der im Langzeittest verwendeten Proben sind vergleichbar mit den normalerweise fuer diesen Gesteinstyp angegebenen Festigkeiten. Drei der neun Proben versagten unter der Langzeitbelastung; diese drei Proben hatten eine erhöhte Endflachenreibung.
Some of the key concerns regarding the design of underground nuclear waste repositories, include the implications of potential ground disturbance by the excavation method and the redistribution of in situ stresses around the excavation. Both of these factors relate to the initiation and propagation of brittle fractures and the extent of the excavation disturbed zone (EDZ), which could adversely affect the stability of the excavation boundary and could increase the permeability of the near-field host rock.
Establishing the initiation and development of stress-induced microfractures in the EDZ is thus of key interest. In general, the propagation of a brittle fracture can be equated with the irreversible destruction of molecular cohesion along the generated fracture path. In this sense, the microfracturing process acts to 'damage' the rock material. As the number of propagating fractures multiplies, damage can be viewed as accumulative and can be correlated to observed decreases in the elastic stiffness5 and cohesive strength of the material10.
Considerable effort has been extended towards the understanding of brittle fracture processes and mechanisms. Much of this focus has been extended to laboratory testing and the measurement/quantification of brittle fracture thresholds1, 12, 7, 10, 4.
