Characteristics of Acoustic Emission by Expansive Cement Induced Rock Fractures

팽창성 시멘트에 의한 암석균열시의 AE 특성

A study was conducted to determine the characteristics of acoustic emission(AE) events generated by the expansive cement induced rock fracturing. The dominant frequency and the maximum amplitude of the AE events are changed in relation to the rate of expansive pressure development in the hole. The dominant frequencies are in the range of 150∼230kHz for the small hole tests and 400∼500kHz for the large hole test. The maximum amplitudes are in the range of 0.015∼0.050cm/sec and 0.025∼0.064cm/sec, respectively. The fact that AE events of higher amplitude with higher frequency on the large hole test and lower amplitude with lower frequency on the small hole tests were detected, may strongly imply that the amount of energy consumed for a macro-crack in both tests may be similar. The expansive cement induced crack propagates stably without any distinguished event having higher amplitude and this implies that a macro-crack is a result of stable growth of micro cracks.

이 연구는 팽창성 시멘트의 팽창압에 의한 암석 파괴 시에 발생하는 AE 파의 특성을 규명하기 위하여 수행되었다. 연구결과 AE파의 우세 주파수와 최대 진폭은 팽창성 시멘트 충전공에서의 압력 발달 비율과 관련하여 변화되었다. AE파의 우세 주파수는 소 직경 충전공 시험에서 150∼230kHz이었고 대 직경 충전공에서 400∼500kHz이었으며, 최대 진폭은 각각 0.015∼0.050cm/sec 및 0.025∼0.064cm/sec이었다. 시험에서 충전공의 크기에 따라 각기 높은 주파수의 큰 진폭과 낮은 주파수의 작은 진폭의 AE파가 수신된다는 사실은 동일 시료에서 일정한 규모의 균열을 발생시키는데 필요한 총 에너지는 대체로 동일함을 강하게 암시하고 있다. 팽창성 시멘트에 의한 암석 균열은 진폭이 특별히 큰 AE파의 발생없이 안정적으로 진행되어서 거시적 암석균열은 미소균열의 안정적 성장의 결과임을 시사하였다.