การทำนายคุณสมบัติเชิงกลศาสตร์ของหินคาร์บอเนตโดยการทดสอบคลื่นอัลตราโซนิก

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำนายคุณสมบัติของหินคาร์บอเนต โดยพิจารณาจากความเร็วคลื่นผ่านเนื้อหิน ตัวอย่างหินที่ทดสอบประกอบด้วยหินปูนเนื้อดิน หินปูนทราเวอร์ทีนและหินอ่อน ของกลุ่มหินสระบุรี จำนวน 200 ตัวอย่าง ตรวจวัดด้วยเทคนิคคลื่นอัลตราโซนิก เพื่อหาความเร็วคลื่นปฐมภูมิและคลื่นทุติยภูมิ สัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นเชิงพลศาสตร์และอัตราส่วนปัวซ์ซองเชิงพลศาสตร์ และทำการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ เพื่อหาแรงเค้นกดในแกนเดียว สัมประสิทธิ์ความยึดหยุ่นและอัตราส่วนปัวซ์ซอง พบว่า หินปูนเนื้อดิน มีความเร็วคลื่นปรมภูมิและทุติยภูมิระหว่าง 6.18-6.85 และ 2.59-3.84 กิโลเมตร/วินาที ความเค้นกดในแกนเดียวระหว่าง 53.31-75.81 เมกกะพาสคาล สัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นระหว่าง 8.15-16.79 จิกะพาสคาล และอัตราส่วนปัวซ์ ระหว่าง 0.12-0.25 หินปูนทราเวอร์ทีน มีความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิระหว่าง 4.82-4.93 และ 2.84-2.97 กิโลเมตร/วินาที ความเค้นกดในแกนเดียวระหว่าง 45.58-55.00 เมกกะพาสคาล สัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นระหว่าง 8.07-8.36 จิกะพาสคาล และอัตราส่วนปัวซ์ ระหว่าง 0.28-0.32 หินอ่อนมีความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิระหว่าง 5.00-5.47 และ 3.00-3.22 กิโลเมตร/วินาที ความเค้นกดในแกนเดียวระหว่าง 61.28-83.53 สัมประสิทธิ์ความยึดหยุ่น ระหว่าง 10.09-13.54 จิกะพาสคาล และอัตราส่วนปัวซ์ระหว่าง 0.13-0.18 เมื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของคลื่นและคุณสมบัติของหิน ในหลายกรณี พบว่า รูปร่างตัวอย่างไม่ มีอิทธิพลต่อความเร็วคลื่นและไม่กระทบต่อการตรวจวัดด้วยคลื่นอัลตราโชนิก แต่การวางตำแหน่งเครื่องรับ-ส่งสัญญาณคลื่นมีผลให้ค่าความเร็วคลื่นผิดปกติ ความเร็วคลื่นลดลงตามจำนวนวนรอยแตกที่เพิ่มขึ้น คลื่นเคลื่อนที่ผ่านระนาบรอยแตกขรุขระได้เกือบปกติ แต่ระนาบรอยแตกเรียบทำให้ความเร็วคลื่นลดลง ทิศทางการวางตัวของระนาบรอยแตกส่งผลต่อการลดทอนความเร็วคลื่น และความเร็วคลื่นผ่านเนื้อหินมีความสัมพันธ์ขัดเจนกับคุณสมบัติเชิงกลศาสตร์ของหินที่ทดสอบ

คำสำคัญ