JP5695554B2 - 岩石の一軸圧縮強度の推定方法 - Google Patents
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Description
ICERCHAR 〔無次元〕= Wc(mm)/ 0.1(mm)
ここで、「CERCHAR試験」における切削溝1の深さ(D)は、0.1mmのオーダーと小さいので、寸法効果によって、微少部分の一軸圧縮強度(UCS/ Sf)は上昇していると考えられる。一方、岩石の供試体Rの寸法は、10mmのオーダーであるので、当該供試体Rと、切削溝1の深さ(D)との寸法比を100として、以下の式により補正係数(Sf)を算出した。
Sf=0.010.2 =0.40
なお、上式の「べき数」には諸説があるが、丸めて0.2とした。
UCS=Sf×(F/ A)・・・・・・・・・・式(1)
即ち、図2(a)において、三角形PQSは、直角二等辺三角形であるため、辺QS及びPSの各長さは、それぞれ(2D),(21/2 ×D)となり、試験針Nにおける岩石の供試体Rに喰い込んだ部分の表面を展開すると、半径(k)が(21/2 ×D)であって、中心角(θ)〔ラジアン〕が「2π×〔(π×2D)/ (2π×21/2 ×D)〕」の扇形となる。
As=π×k2 ×(θ/ 2π)=21/2 πD2 ・・・・・・・・式(2)
よって、切削溝1の終点における岩石の供試体Rに対する試験針Nの総接触面積(Ae)は、摩耗により円錐台状に変形された部分の半分の表面積(Ae1) と、略円形に摩耗された部分の面積(Ae2)との和である(Ae=Ae1+Ae2)。
Ae1=(21/2/2 )π(D+Wc/2)2 −(21/2/2 )π(Wc/2)2
Ae2=π(Wc/2)2
Ae=Ae1+Ae2=(21/2/2 )π〔D2 +D×Wc+(21/2/4 ×Wc2 )〕・・・・・・・式(3)
推定単純平均UCS=1.2×実測UCS
D:切削溝の深さ
F:スラスト
N:試験針
Na:試験針の突刺部
R:岩石又はその供試体
UCS:一軸圧縮強度
Wc:試験針の先端摩耗部の直径
1:切削溝
Claims (4)
- 先端部が円錐状に形成された試験針を岩石に対してスラストを加えた状態で側方に所定長だけスライドさせて生ずる当該試験針の先端部の摩耗の程度により、当該岩石の摩耗能を測定する岩石摩耗能測定試験の測定値を利用して、当該岩石の一軸圧縮強度を推定する方法であって、
前記測定値のうち試験針により岩石に形成された切削溝の深さ(D)及び前記試験針の先端摩耗部の直径(Wc)と、当該岩石の一軸圧縮強度(UCS)とが関数関係にあることを利用して、
前記切削溝の深さ(D)及び試験針の先端摩耗部の直径(Wc)の各測定値により、当該岩石の一軸圧縮強度(UCS)の推定値を得ることを特徴とする岩石の一軸圧縮強度の推定方法。 - 前記切削溝の深さ(D)は、当該切削溝の終点の深さを用いることを特徴とする請求項1に記載の岩石の一軸圧縮強度の推定方法。
- 前記試験針は、HRC40とHRC55との硬度の異なる二種類を用い、前記切削溝の深さ(D)及び試験針の先端摩耗部の直径(Wc)は、いずれも当該二種類の試験針の平均値を使用することを特徴とする請求項1又は2に記載の岩石の一軸圧縮強度の推定方法。
- 前記岩石摩耗能測定試験は、携帯可能な測定具により、岩石の供試体を用いることなく、原位置の岩石を直接に測定することにより得られた切削溝の深さ、及び試験針の先端摩耗部の直径に係る各測定値を利用することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の岩石の一軸圧縮強度の推定方法。
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