본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

단축압축하중을 받는 대전 화강암의 크립 변형거동 특성에 관한 연구
Characteristics of Creep Deformation Behavior of Granite under Uniaxial Compression

홍지수   (SK건설CC0082431  ); 전석원   (서울대학교 지구환경시스템공학부UU0000691  );
  • 초록

    암석의 시간 의존 변형거동은 암석의 가장 근본적인 역학적 성질 중의 하나이며, 크립거동의 특성과 메커니즘에 대한 연구는 지하 암반 구조물의 장기적 안정성을 평가하는데 필수적이라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내 화강암을 대상으로 단축압축하중 하에서 크립시험을 실시하였고, 수분과 응력 수준을 달리하여 각각의 조건에 따른 크립 특성을 비교, 분석하였다. 크립시험 결과 화강암은 1차, 2차 및 3차로 확연히 구분된 크립거동을 보였다. 1차 크립거동은 대체로 24시간 내에 종결되었으며, 2차 크립 변형률은 단축압축강도에 대한 재하응력의 비율이 증가함에 따라 증가하였다. 일정 응력하에서 화강암의 최대강도는 시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 완전 포화된 시료는 자연 건조된 시료보다 훨씬 큰 크립 변형량 및 변형률을 보였으며, 포화시료의 파괴강도 및 파괴시간은 급격히 감소하였다. 본 연구의 크립시험 결과를 버거모델(Burger's model) 및 이전 연구자들에 의해 제안된 두 개의 경험적 모델에 적용하여 크립의 유동상수를 구하였다. 세 개의 모델 모두 화강암의 크립거동을 잘 나타내었으나, 그 중 버거모델이 실험결과와 가장 잘 일치하였다. 각각의 모델에서 결정된 유동상수들은 함수량과 응력 수준에 영향을 받았다. 또한 본 실험결과에 기초하여 자연건조 및 완전 포화된 화강암 시료에 대하여 응력 수준과 시간의존변형의 경험적 관계식을 유도하였다.


    Investigation of the time-dependent behavior of rock and the associated mechanisms are of key interest in long-term stability analysis of many engineering applications. In this study, creep tests were performed on Daejeon granite samples of 25.4mm diameter under uniaxial compression at varying stress levels. The effect of moisture was investigated by testing both air-dried and fully water-saturated samples. The creep behavior of Daejeon granite exhibited three distinctive stages of primary, secondary and tertiary creep. The ultimate strength of granite under a constant stress decreased considerably with time. Saturation and immersion of the test specimen in water markedly increased the total creep strain as well as the secondary creep rate. The experimental creep curves are fitted to Burger's model as well as two other empirical models suggested by previous researchers. A number of the parameters determined for each model are dependent on stress and influenced by the presence of water. Based on the experimental results, an empirical relation between the applied stress and the time-dependent strain is established separately for each air-dried and fully water-saturated Daejeon granite.


  • 주제어

    시간의존성거동 .   크립시험 .   화강암 .   단축압축 .   포화 .   버거모형.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Standard Test Method for Creep of Cylindrical Hard Rock Core Specimens in Uniaxial Compression , ASTM , ASTM D4341 / v.,pp.696-700,
    2. Complete creep curve and its implication in long-tern stability of undrground structures , Fukui,K.;Okubo,S.;Nishimatsu,Y. , Korea-Japan Joint Symp. Rock Eng. / v.,pp.81-87,
    3. Creep behavior of shale in Daegu area. Tunnel and Underground , Kim,Y.;Jung,S.;Cha,J.;Bang,I. , J. Korean Soc. Rock Mech. / v.13,pp.100-107,
         
    4. Long Term Laboratory strength tests in hard rock. ISRM 2003-Technology roadmap for rock mech.,S. African Ints. , Szczepanik,Z.;Milne,D.;Kostakis,K.;Eberhardt,E. , Mining and Metallurgy / v.,pp.1179-1184,
    5. Creep fracture in rock in uniaxial compression , Wawersik,W.;Brown,W. , Report No. UTEC-ME-71-242 / v.,pp.,
    6. Viscoelastic behaviour of geologic materials under tensile stress , Chugh,Y. , Trans. A.I.M.E. / v.256,pp.259-264,
    7. Creep and microseismic activity in geologic materials , Hardy,H.;Kim,R.;Stefanko,R.;Wang,Y. , Proc. 11th Symp. Rock Mech. / v.,pp.377-413,
    8. Micromechanics based prediction of creep failure of hard rock for long-term safety of high-level radioactive waste disposal system , Miura,K.;Okui,Y.;Horii,H. , Mech. Materials / v.35,pp.587-601,
    9. The elasticity and plasticity of rocks and artificial stone , Evans,R. , Proc. Leeds Phil. Lit. Soc. / v.3,pp.145-158,

 저자의 다른 논문

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기