ABSTRACT:

In the present study, three point bending tests were carried out in wet and chemical conditions. Acoustic emission was also measured to pinpoint the crack tip. Three different types of rock, sandstone, andesite and granite, were tested in the environment of air, water and chemical solutions. Using AE location data, crack length was estimated, and fracture toughness was evaluated from the relation between stress intensity factor and crack length (AE method), The fracture toughness was also evaluated by the ISRM suggested procedure (ISRM method).

The fracture toughness in water condition was lower than that in air condition. The reduction was 37% in sandstone and 25% In granite. In granite, the reduction of the fracture toughness of granite due to the acid solution is smaller that that due to water and alkari solution. Based on the AE hypocenters' distribution, two different types of crack shape have been observed in this study. One type ofcrack shape was observed in sandstones, andesites, and a part of of granites. The other was observed in the most of granite. Another crack shape, only granite, has been theoretical1y predicted. ses dans I'espace situe sous le sol. Neanmoins, nous dispo

RÉSUMÉ:

L'eau souterraine et les autres elements sons interpo sons actuellement de peu de donnees a propos de la resistance a la fracture des roches situees sous les zones hunides. En ce qui concerne le rapport de la presente etude, les roches ont ete soumises a des essais de flexion en trois points sous des conditions telles que de l'eau et autres solutions contenant des substances chimiques existaient a l'extremite des fissures de telle sorte qu'elles seraient soumises a un environnment corrosive en bout. Avec une AE positionnement orientee, la resistance a la fracture a ete evaluee d'apres la longueur des fissures a partir des hypocentres.AE ainsi que par la methode ISRM. Par consequent, en comperaison aux conditions seches, la resistance a la fracture diminue de 37% dans du gres et de 25% dans des roches dures, soit le granite, dans les conditions au cours desquelles ces fissures furent maintenues normalement en contact avec l'eau ou une autre solution. Par ailleurs, le granite place dans une solution acide a affirme un plus faible niveau de reduction de resistance a la fracture, soit de 14%, en comparaison de la diminution des deux autres.

ZUSAMMENFASSUNG:

Grundwasser und andere Stoffe sind in dern Raum unter dem Boden verteilt. Trotzdem sind nur wenig Daten in bezug zur Rissfestigkeit von Gestein in feuchten Urrg ebung en verfiigbar. Fuer die hier beschriebene Studie wurde Gestein einem Drei-Punkt-Biegetest unterzogen, unter der Bedingung, dass Wasser und andere Lösungen, die chenische Substanzen enthalten, an der Spitze der Risse existierten, so dass sie in eine korrosive Umgebung an der Spitze gebracht wurden. Mit positioneller Ausrichtung von AE wurde die Rissstarke durch die Lange der Risse von AE Hypozentren ebenso wie nach der ISRM-Methode bewertet. Im Vergleich mit trockenen Bedingungen nahmdarum die Rissstarke um37% in Sandstein und urn 25% in Hartgestein oder Granit ab, unter der Bedingung dass die Risse normalerweise in Beruhrung mit Wasser oder einer anderen Lösung behalten wurden. Desweiteren wies Granit in saurer Lösung einen niedrigeren Grad in der Abnahme der Rissstarke oder 14% als in den anderen beiden Fallen auf Diese Rissformen, die von den AE-Hypozentren gesarrmelt werden konnten, waren deshalb aufwarts konvex in Sandstein und Andesit. Granit dagegen hatte eine andere Rissformoder konvex abwarts, eben so wie die Aufwartsforme, die in sowohl Sandstein als auch Andesit gesehen wurde.

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INTRODUCTION

As the use of underground space expands in recent years, securing of safety and evaluation of soundness of the underground rocks which are often in more wet condition than on the ground and where presence of underground water Or sea, water tend to become an important subject of discussion.

Concerning the three point bending test to obtain the fracture toughness of a rock, standard test method has been proposed by ISRM and has been utilized by many research Workers. However, a certain number of drawbacks have been Pointed out such as impossibility of finding out resistance against the development of crack, discrepancy that occurs in function with other methods when obtaining the relation between dimensionless compliance relating to displacement of loading point and crack length and possible appearance of a dimensional effect or a formal effect in case of material with a strong nonlinearity. For this reason, the fracture toughness of a rock has been obtained by other methods such as Compliance method inspired by the change of the apparent compliance in function to the crack length (Matsuki K. 1995), method to use the AE parameters making use of the fact that a lot of AE is generated just before a macro-fracture of the rock, etc.

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