Evaluation of use of strain gauges and LVDTs for measuring deformation of rock core samples in uniaxial compression test for elastic modulus determination

Michael Braverman, Bruce Polan, Casey Adachi, Dmitry Olshansky, Andrew Drevininkas, Geoffrey Creer

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Rock Mechanics I

ABSTRACT: Elastic characteristics of dolostone rock core samples were obtained through a laboratory testing program using uniaxial compression tests and analysis of stress-strain curves. The sample strains were measured using three different methods: a) strain gauges (SG), b) LVDT mounted on the sample (LVDTS) and c) LVDT as a standalone device or total deformation measurements (LVDTT). These results were corrected for apparatus deformation by using a reference steel cylinder with known elastic properties as per ASTM recommendations. While the strain values obtained by SG, method a), and LVDTS mounted on the sample, method b), are similar and comparable, the use of the LVDTT as a standalone test, method c), produces inconsistent results. It appears that a correction for apparatus deformation cannot be applied universally to all tests and should be evaluated each time the standalone LVDTT is used. This makes total deformation measurements via LVDTT as a standalone device unreliable. The conclusion of this paper is that the direct measurement of strain with method a) and b) are improvements on the ASTM method. Évaluation de l'utilisation de jauges de contrainte et de LVDT pour la mesure de la déformation des échantillons de roc dans le test de compression uniaxial pour la détermination du module élastique Michael Braverman, Bruce Polan, & Casey Adachi GHD, Waterloo, Ontario, Canada Dmitry Olshansky, Andrew Drevininkas & Geoffrey Creer Toronto Transit Commission (TTC), Toronto, Ontario, Canada ABSTRACT Les échantillons de carottes de roc de dolomie ont été obtenues par des essais de compression uniaxiale et une analyse des courbes de contrainte-déformation. Les contraintes des échantillons ont été mesurées en utilisant trois méthodes différentes : a) jauge de contrainte (SG), b) LVDT monté sur l'échantillon (LVDTS) et c) LVDT comme appareil autonome ou mesures de déformation totale (LVDTT). Une correction pour la déformation de l'appareil a été obtenue en utilisant un cylindre d'acier de référence avec des propriétés élastiques connues selon les recommandations ASTM. Alors que les valeurs de contrainte obtenues par SG, méthode a), et LVDTS montées sur , méthode c), produit des résultats incohérents. Il semble que la correction pour la déformation de l'appareil ne puisse pas être appliquée universellement à tous les tests et devrait être évaluée à chaque utilisation du LVDTT. Cela rend les mesures de déformation totales obtenues par LVDTT comme dispositif autonome peu fiables. La conclusion de cet article est que la mesure directe de la contrainte avec la méthode a) et b) est une amélioration de la méthode ASTM.

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