התפלגות הלחץ בזמן הדחיסה קר של סלעים אגרגטים מינרלים באמצעות עקיפה רנטגן מבוססות סינכרוטרון

Cecilia S.N. Cheung; Donald J. Weidner; Li Li; Philip G. Meredith; Haiyan Chen; Matthew Whitaker; Xianyin Chen

doi:10.3791/57555

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

. מדווחים הליכים מפורטים לניסויים דחיסה על סלעים, אגרגטים מינרלים בתוך מנגנון דפורמציה סדן מרובה בשילוב עם סינכרוטרון אחר &. ניסויים אלה מאפשרים כימות של התפלגות הלחץ בתוך דגימות, בסופו של דבר השופך אור על תהליכי דחיסה ב- geomaterials.

Abstract

אנחנו מדווחים על הליכים מפורטים לביצוע ניסויים דחיסה על סלעים, אגרגטים מינרלים בתוך מנגנון רב סדן דפורמציה (D-DIA) בשילוב עם סינכרוטרון אחר &... אסיפה מדגם בצורת קובייה הוא מוכן, דחוס, בטמפרטורת החדר, על ידי קבוצה של ארבעה רנטגן יהלום שקוף sintered סדנים, שני סדנים טונגסטן קרביד, לרוחב, המטוסים אנכי, בהתאמה. סדנים שש כל שוכן בתוך במכבש הידראולי 250-טון, מונע פנימה בו זמנית על ידי שני רחובות מדריך תקוע. קרן רנטגן אנרגיה אופקי ואנליזת המוקרן דרך, diffracted על ידי האספה הדגימה. הקרן היא בדרך כלל במצב של רנטגן או לבן או מונוכרומטי. במקרה של לבן רנטגן, צילומי הרנטגן diffracted מזוהים על-ידי מערך של מצב מוצק גלאי שאוסף את דפוס עקיפה ואנליזת האנרגיה המתקבלת. במקרה של רנטגן מונוכרומטי, התבנית diffracted נרשם באמצעות גלאי דו-ממדית (2-D), כגון צלחת הדמיה או גלאי תשלום מצמידים מכשיר (CCD). הדפוסים דו-ממדיים עקיפה מנותחים להפיק spacings סריג. זנים אלסטי של המדגם נגזרות המרווח סריג אטומי בתוך גרגרים. הלחץ לאחר מכן מחושב באמצעות מודול הנפח מראש את המתח אלסטי. יתר על כן, התפלגות הלחץ דו-מימד מאפשרים הבנה איך הלחץ מופץ נטיות שונות. בנוסף, scintillator בנתיב רנטגן התשואות תמונת אור גלוי של הסביבה לדוגמה, המאפשר מידה מדויקת של הדגימה אורך שינויים במהלך הניסוי, מניב מדידה ישירה של עומס נפח על המדגם. זה סוג של ניסוי יכולים לכמת את התפלגות הלחץ בתוך geomaterials, אשר בסופו של דבר יכול לשפוך אור על מנגנון האחראי על דחיסה. ידע כזה יש פוטנציאל לשפר באופן משמעותי את ההבנה שלנו של מפתח בתהליכי רוק מכניקה, הנדסה גיאו-טכנית, פיזיקה מינרלים ויישומים חומר מדעי שבו compactive תהליכים חשובים.

Introduction

הרציונל מאחורי השיטה שהוצגו במאמר זה נועד לכמת את התפלגות הלחץ בתוך סלע ודוגמאות צבירה מינרלים במהלך דחיסה, דחיסה עוקבות. הבנת דחיסת ב אגרגטים מינרלים וסלעים הוא בעל חשיבות רבה ועד מאגר חו⁸^,¹⁷^,¹⁸^,¹⁹^,²⁰^,²⁸ ^,³³. דחיסת פועל לצמצם נקבוביות, לכן, מובילה לעליה בלחץ הנקבובית. כל גידול כזה בלחץ נקבובית מוביל לירידה להפעיל לחץ אפקטיבי³⁵. ....