Kompressiver Triaxialtest mit gleichzeitiger Ultraschall- und Permeabilitätsmessung

Eine Probe des niedrigpermeablen und gering porösen Dethlingen-Sandsteins (k: 0.04 mD, φ: 4.5%) wurde bei einem Umschließungsdruck von 10 MPa mit einer Axiallast von 250 MPa deformiert. Der Versuchsverlauf ist im Diagramm unten dargestellt. Während die Spannungs-Verformungs-Kurve (grün) noch linear ansteigt, haben die S-Wellen (rote Kreuze) schon ihre maximale Geschwindigkeit überschritten und verlangsamen sich. Grund dafür ist die einsetzende Bildung von Mikrorissen und die damit einhergehende Zerstörung des Probenzylinders von innen heraus. Sobald sich die einzelnen Mikrorisse vernetzen, verlangsamen sich auch die P-Wellen (rosa Dreiecke) und die Gaspermeabilität (blaue Kurve) steigt schlagartig an. Aus der Beziehung zwischen den Geschwindigkeitsänderungen von P- und S-Wellen kann geschlossen werden, dass die Mikrorisse parallel zur größten einengenden Hauptspannung σ₁ und senkrecht zur kleinsten einengenden Hauptspannung σ₃ liegen (siehe auch Braun & Jahns 1998).