2.5.2. Обработка результатов испытаний образцов и погрешность вычислений - по п.п.1.5.2 и 1.5.3.
3. МЕТОД РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ ВСТРЕЧНЫМИ СФЕРИЧЕСКИМИ ИНДЕНТОРАМИ
Метод предназначен для исследовательских и массовых испытаний горных пород в лабораторных и полевых условиях с целью определения предела прочности при одноосном растяжении в направлении, перпендикулярном к слабейшему сечению, проходящему через ось нагружения образца.
Сущность метода заключается в измерении разрушающей силы, приложенной к образцу через стальные встречно направленные сферические инденторы.
3.1. Метод отбора проб
3.1.1. Отбор проб - по п.1.1.1 со следующим дополнением:
размеры и объем проб выбирают с учетом требований по п.п.3.3.2, 3.3.3 и 3.3.6.
3.2. Оборудование, инструменты и материалы
3.2.1. Для проведения испытания применяют оборудование, инструменты и материалы по ГОСТ 21153.0-75 и дополнительно:
оборудование для изготовления образцов по п.1.2.1, а также машины шлифовально-заточные любой конструкции с электроприводом или ручным приводом, молоток геологический, тиски слесарные и набор слесарных напильников;
машины испытательные и прессы по п.1.2.1 или машину испытательную переносную типа БУ39;
устройство установочное по черт.2 или любой другой конструкции, размещаемое на опорной плите испытательной машины (пресса) и обеспечивающее соосное (отклонение от соосности не более 0,1 мм) приложение нагрузок к образцу через стальные сферические иденторы диаметром (15±0,05) мм с твердостью ;
бумагу масштабно-координатную по ГОСТ 334-73 - для нанесения контура поверхности разрыва образца неправильной формы.
238 × 388 пикс.   Открыть в новом окне |
1 - корпус; 2 - нижний шток; 3 - вкладыш; 4 - индентор; 5 - верхний шток
Черт.2
3.3. Подготовка к испытанию
3.3.1. Требования к изготовлению образцов - по п.п.1.3.1 и 1.3.2 со следующим дополнением: образцы неправильной формы подготавливают откалыванием, отпиливанием или подшлифовкой, используя любое подходящее оборудование.
3.3.2. Размеры образцов и места их нагружения встречными инденторами должны быть такими, чтобы площадь поверхности разрыва (раскола) была не менее 3 и не более 100 см . Предпочтительно - (15±3) см . При этом площади поверхности раскола образцов одной выборки не должны отличаться более чем в два раза. Места нагружения инденторами намечают карандашом.
3.3.3. Высота образцов (расстояние между точками приложения нагрузки) должна быть не менее 10 мм.
Максимальные и минимальные линейные размеры образцов в пределах поверхности разрыва должны отличаться не более чем в 5 раз.
3.3.4. Ось нагружения образца инденторами должна быть ориентирована относительно строения (слоистости) породы в соответствии с заданным направлением растяжения породы и должна быть удалена от ближайшей боковой поверхности образца на расстояние не меньшее половины высоты образца.
3.3.5. Для устойчивого положения между инденторами образца неправильной формы на двух противоположных его поверхностях непосредственно в местах предполагаемого контакта с инденторами выбирают или подготавливают любыми средствами примерно параллельные площадки не менее 10х10 мм.
3.3.6. Количество образцов правильной формы должно быть не менее 6, а неправильной формы не менее 10, при условии обеспечения надежности результатов не ниже 80% и относительной погрешности не более 30%.
3.4. Проведение испытания
3.4.1. Образец устанавливают между инденторами в соответствии с п.п.3.3.4 и 3.3.5. Наиболее рациональные схемы установки образцов приведены на черт.3.
300 × 288 пикс.   Открыть в новом окне |
Черт.3
3.4.2. Образец нагружают до разрушения равномерно со скоростью 0,1-0,5 кН/с. Испытание признают действительным при разрыве образца на две части по поверхности, проходящей через ось нагружения.
3.4.3. Определяют величину площади поверхности разрыва образца в квадратных сантиметрах.
3.4.4. Дальнейшие операции - по п.п.1.4.3 и 1.4.4.
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Предел прочности при одноосном растяжении ( ) в МПа для каждого образца вычисляют по формуле
,
где - разрушающая сила, кН;
- площадь поверхности разрушения образца, см ;
- безразмерный масштабный коэффициент, принимаемый равным 1,00 при =(15±3) см . Для других значений коэффициент устанавливается по табл.3.
Таблица 3
, см | 3 | 4 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 |
0,67 | 0,72 | 0,76 | 0,85 | 0,90 | 1,00 | 1,08 | |
, см | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 80 | 100 |
1,19 | 1,24 | 1,28 | 1,32 | 1,35 | 1,52 | 1,61 |
3.5.2. Обработку результатов испытаний образцов производят в соответствии с п.1.5.2.
3.5.3. Вычисление площади поверхности разрыва образцов неправильной формы производят с погрешностью до 0,10 см , а образцов правильной формы - до 0,01 см , округляют до 0,10 см .
Погрешность остальных вычислений и округлений - по п.1.5.3.
4. МЕТОД КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ
Метод предназначен для массовых испытаний горных пород с целью комплексного определения пределов прочности при одноосном растяжении и сжатии в заданном относительно строения (слоистости) породы направлении.
Сущность метода определения предела прочности при растяжении заключается в измерении разрушающей силы при многократном раскалывании образцов пластинчатой и брусчатой формы и определения предела прочности при сжатии - в измерении разрушающей силы сжатия полученных при раскалывании образцов кубообразной формы.
Особенность метода заключается в определении пределов прочности при растяжении и сжатии на одной пробе.
4.1. Метод отбора проб
4.1.1. Отбор проб - по п.1.1.1 со следующим дополнением: размеры проб должны обеспечивать изготовление образцов необходимого размера и количеств, указанных в п.п.4.3.2 и 4.3.6.