ساخت نمونه‌های مصنوعی به منظور بررسی اثر پارامترهای شکستگی‌ بر نفوذپذیری

هندسه شکستگی‌ها شامل جهت‌داری، فاصله‌داری، دهانه بازشدگی و غیره از جمله پارامترهای تاثیرگذار بر میزان نفوذپذیری در سنگ‌ها می‌باشد. مطالعه اثر جهت‌داری و فاصله‌داری بر میزان نفوذپذیری در مقیاس آزمایشگاهی نیازمند انتخاب نمونه مناسب ازنظر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی می‌باشد. ازاین‌رو در این تحقیق نمونه‌های مصنوعی شامل بتن و فیبر نخ دار انتخاب شدند و پارامترهای فیزیکی و مکانیکی شامل چگالی، میزان جذب آب، تخلخل، سرعت موج فشاری و برشی، نفوذپذیری، مقاومت فشاری تک‌محوره، مدول الاستیک اندازه‌گیری و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که نمونه‌ بتنی به دلیل میزان تخلخل، جذب آب، نفوذپذیری نسبتاً بالا و شکننده بودن نمی‌تواند نمونه مناسبی برای این تحقیق باشد. از طرف مقابل نمونه ساخته‌شده از فیبر نخ دار نه‌تنها از ویژگی‌های مناسب فیزیکی و مکانیکی برخوردار می‌باشد، بلکه به دلیل رفتار غیرشکننده و منعطف بودن، مطلوب برای ایجاد شکستگی‌ها با زوایای متفاوت، دهانه بازشدگی یکسان و فاصله‌داری‌های مختلف است.

Creating artificial samples to investigate effect of fracture parameters on permeability

Geometry of fractures including orientation, spacing, aperture and etc. are the influential parameters on permeability in rocks. In order to investigate the effect of spacing and orientation of fractures on permeability in laboratory scale, selecting proper sample is essential in terms of physical and mechanical properties. Therefore, in this study, two types of samples (concrete and fibrous fiber) were selected. Then, physical and mechanical parameters, which consist of density, water absorption, porosity, wave velocity, uniaxial compressive strength and permeability, were measured. The test results showed that the concrete sample is not appropriate sample for studying effect of fracture parameters on permeability due to high porosity, water absorption, permeability and brittle behavior of sample. However, the sample of fibrous fiber not only possesses the favorable physical and mechanical properties but also is suitable to create the fractures with different spacing and orientations as well as the same aperture owing to flexibility and ductile behavior.