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변형률 속도 및 수분포화가 암석의 인장강도에 미치는 영향
Effects of Strain Rate and Water Saturation on the Tensile Strength of Rocks

정우진    ((주)우진엔지니어링 연구개발부  );
  • 초록

    암석의 인장강도에 미치는 변형률 속도 및 수분포화의 영향을 파악하기 위하여 건조상태 및 포화상태 3종류의 암석에 대해서 여러 가지 변형률 속도에서의 홉킨슨효과를 이용한 인장파괴실험을 실시하였다. 실험결과 건조상태뿐만 아니라 포화상태에서도 변형률 속도가 증가할수록 암석의 인장강도는 증가하였다. 특히, 건조 상태에 있어서 암석의 동적인장강도는 암석의 종류와는 상관없이 변형률 속도의 약 1/3승에 비례하는 경향을 나타내었다. 또한, 수분포화의 영향으로 공극률이 높은 사암과 응회암은 건조상태와 비교하여 인장강도가 감소하였으나, 공극률이 0.49%로 낮은 화강암은 건조상태와 포화상태와의 사이에 유의한 차이는 없었다.


    Hopkinson's effect tests were carried out for various strain rates on three different types of rock in both saturated and dry states in order to examine the effects of strain rate and water saturation on tensile strength. The tensile strength increased with the increase of the strain rate not only in dry state but also in saturated state. It was also especially recognizable that the dynamic tensile strength of rock in the dry state was proportional to approximately a one-third multiple of strain rate no matter what the type of rock. It was found that water saturation decreased tensile strength in the dry state of sandstone and tuff, both with high porosity, but no significant difference could be recognized between the dry and the saturated states of granite, which has a low porosity of 0.49%.


  • 주제어

    암석 .   인장강도 .   동적하중 .   변형률 속도 .   수분포화.  

  • 참고문헌 (9)

    1. 木下直人, 堀田政國, 松井裕哉, 杉原弘造, 1999, ?破振動計測と引張?度試?に基づく掘削損傷領域の評?, 第26回岩盤力?に?するシンポジウム講演論文集, pp.221-225. 
    2. 小林良二, 1964, 高速?荷重下における岩石の力?的性質 (第1報), 日本工業?誌, 81, pp.429-434. 
    3. Sano, O., Ito, I. and Terada, M., 1981, Influence of strain rate on Oshima granite under uniaxial compression, J. Geophys. Res., 86, pp.9299-9311. 
    4. 馬貴臣, 三宅淳巳, 小川輝繁, 和田有司, ?方雄二, ??政宏, 勝山邦久, 1998, ホプキンソン?果による?力速度が大きい場合の材料の引張?度, 火???誌, 59, pp.49-56. 
    5. 山口桃太?, 西松裕一, 1983, 岩石力?入門, 東京大?出版?, 130. 
    6. Ross, C.A., Jerome, D.M., Tedesco, J.W. and Chen, E.P., 1996, Moisture and strain rate effects on concrete strength, ACI Materials Journal, 93.3, pp.293-300. 
    7. 工業火?協?編, 1988, 新. ?破ハンドブック, 山海堂, 394p. 
    8. 馬貴臣, 1998, ?破による構造物の解?工法の安全性に?する?究, ?浜?立??位論文, pp.17-22. 
    9. Rinehart, J.S., 1965, Dynamic fracture strength of rocks, Proc. 7th Symp. Rock Mech., Univ. Park, Penn., pp.17-22. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Heo, Jin ; Lee, Jae Chul ; Seo, Jung Bum ; Park, Seung Hun ; Park, Jung Chan ; Kwon, Sangki 2014. "Variation of Thermal and Mechanical Properties of Crystalline Granite under Saturated-Loading Condition" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 24(3): 224~233     

 저자의 다른 논문

  • 정우진 (3)

    1. 2011 "하중속도 및 수분포화가 암석의 파괴인성에 미치는 영향" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 11 (4): 131~135    
    2. 2013 "입자크기 변화에 따른 마그네슘 분진의 폭발특성" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 13 (2): 203~208    
    3. 2013 "Water gel의 밀도 및 두께변화에 따른 폭발압력의 저감" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 13 (3): 123~130    

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