Description de l'état de fissuration d'une roche à partir d'essais non-destructifs simples

Résumé

Description de l'état de fissuration d'une roche à partir d'essais non-destructifs simples

Après un rappel des méthodes existantes qui permettent de décrire l'état de fissuration d'une roche, l'auteur propose une interprétation de l'essai classique de compressibilité grâce à laquelle on peut calculer, outre la porosité de fissureη ₀, le spectre de fissurationh (α) ainsi défini: siα est le coefficient de forme d'une fissure, c'est à dire le rapport de son épaisseur à sa longueur moyenne,h (α)d α est la porosité relative aux fissures ayant un coefficient de forme compris entreα etα +d α.

L'auteur montre ensuite qu'un essai facile de perméabilité au gaz permet de calculer l'épaisseur moyenne des fissures.

Si ces deux essais sont effectués sur des échantillons suffisamment grands, on peut obtenir, avec une bonne précision, les paramètres quantitatifs indispensables à une bonne description des roches fissurées et à l'évaluation de leurs propriétés physiques et mécaniques.

Summary

Description of Rock Fracturation through Simple Non-Destructive Tests

We try to determine the fracturation of rock samples by the interpretation of simple, non-destructive tests, that can be performed on big samples, rather than by using classical petrographic analysis (thin sections, etc.).

We first propose an interpretation of the classical compressibility test, from which one can calculate thefracture porosity η ₀ and thecrack spectrum h (α), defined as follows: ifα is the form coefficient of a crack, i. e. the ratio of its thickness to its mean length,h (α)d α is the porosity associated with the cracks having a form coefficient betweenα andα +d α.

We show that a gas permeability test, for which Darcy's law is no longer valid, allows one to calculate themean thickness of the cracks and theirspecific surface.

If these two tests are performed on sufficiently big samples, one obtains, with good precision, all the quantitative parameters that one needs to describe a fractured rock, whether isotropic or not, and to estimate its physical and mechanical properties.

Zusammenfassung

Beschreibung des Rißzustandes eines Gesteins anhand einfacher zerstörungsfreier Prüfungen

Nach einer Übersicht der bestehenden Methoden für die Beurteilung des Rißzustandes eines Gesteins schlägt der Autor die Auswertung eines herkömmlichen Kompressibilitätsversuches vor, mit dessen Hilfe man außer der Rißporositätη ₀ das wie folgt definierte Rißzustandsspektrumh (α) berechnen kann: Wennα der Formkoeffizient eines Risses ist, d. h. das Verhältnis seiner Öffnung zu seiner mittleren Länge, so isth (α)d α der relative Hohlraumanteil von Rissen mit einem Formkoeffizienten zwischenα undα +d α.

Der Autor zeigt anschließend, daß die mittlere Rißweite nach einem einfachen Gasdurchlässigkeitsversuch berechnet werden kann.

Werden diese beiden Versuche an genügend großen Proben durchgeführt, so kann man mit guter Genauigkeit die quantitativen Parameter erhalten, die für eine zutreffende Beurteilung rissigen Gesteins und für die Einschätzung seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften unentbehrlich sind.