4.2. Оборудование, инструменты и материалы
4.2.1. Для проведения испытания применяют оборудование, указанное в п.2.2.1, и плиты стальные и устройства установочные по ГОСТ 21153.2-84.
4.3. Подготовка к испытанию
4.3.1. Общие технологические требования к изготовлению образцов - по п.1.3.2.
4.3.2. Размеры образцов должны соответствовать указанным в табл.4.
Таблица 4
Параметр образца | Размеры, мм | |
предпочтительные | допускаемые | |
Поперечные размеры пластины произвольного очертания в плане (диаметр диска), не менее | 60х60 | 40х40 |
Толщина | 20±1 | От 20 до 30 включ. |
Образцы для испытания многократным раскалыванием изготовляют на камнерезной машине, отрезая в заданном относительно строения (слоистости) породы направлении от кернов диски или от штуфов пластины.
4.3.3. Торцовые поверхности образца должны быть плоскими и параллельными друг другу. Отклонение от плоскостности - не более 0,1 мм и от параллельности - не более 0,5 мм по диаметру или минимальному размеру образца.
4.3.4. Для испытания на сжатие используют кубообразные образцы, полученные в процессе раскалывания, с ребром, равным толщине пластины (диска) с допускаемыми отклонениями не более ±2 мм.
4.3.5. На одной из плоскостей образца карандашом наносят квадратную сетку со стороной, равной толщине пластины, а торец диска диаметром 40-60 мм делят на четыре части двумя взаимно перпендикулярными диаметрами.
4.3.6. Количество образцов должно обеспечивать надежность результатов не ниже 80% при относительной погрешности не более 30%.
4.4. Проведение испытания
4.4.1. Испытание раскалыванием
4.4.1.1. Образец помещают между клиньями, совмещая лезвия клиньев с одной из линий нанесенной на образец сетки.
4.4.1.2. Приводя испытательную машину или пресс в действие, нагружают образец равномерно со скоростью 1-5 МПа/с до раскалывания сначала на бруски, затем по поперечным линиям на кубики полуправильной формы (две грани параллельные, шлифованные, а четыре грани образовались при раскалывании). Диски диаметром 40-60 мм раскалывают на четыре части.
4.4.1.3. При каждом раскалывании образца записывают разрушающую силу в килоньютонах и среднюю длину линии раскола в сантиметрах, которую измеряют штангенциркулем с погрешностью не более ±0,05 см.
4.4.1.4. Для определения предела прочности при одноосном растяжении учитывают результаты испытаний, проведенных по линии раскола длиной не менее 20 мм, отстоящей от края пластины не менее чем на 0,5 ее толщины.
4.4.2. Испытание сжатием
4.4.2.1. Испытание сжатием проводят после окончания испытания раскалыванием.
4.4.2.2. Образец кубообразной формы с предварительно замеренными линейными размерами параллельных торцов помещают одним торцом в центре нижней опорной плиты испытательной машины (пресса) между стальными плитами или в установочном устройстве и нагружают до разрушения равномерно со скоростью 1-5 МПа/с.
4.4.2.3. Дальнейшие операции - по п.п.1.4.3. и 1.4.4.
4.5. Обработка результатов
4.5.1. Предел прочности при одноосном растяжении ( ) в МПа для каждого образца вычисляют по формуле
,
где - разрушающая сила, кН;
- средняя длина линии раскола образца, см;
- толщина пластины (диска), см.
4.5.2. Предел прочности при одноосном сжатии ( ) в МПа для каждого образца вычисляют по формуле
,
где - разрушающая сила, кН;
- средняя площадь поперечного сечения образца, равная полусумме площадей верхнего и нижнего торцов образца до его разрушения, см
.
4.5.3. Обработка результатов испытаний образцов и погрешность вычислений - в соответствии с п.п.1.5.2 и 1.5.3.
При обработке результатов определения предела прочности при одноосном растяжении породы в качестве числа проведенных единичных определений принимают общее число выполненных расколов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОБРАЗЦА В ОБОЙМАХ НАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА
1. На концы образца 1 (см. чертеж) надевают обоймы 2.
300 × 201 пикс.   Открыть в новом окне |
1 - образец; 2 - обойма; 3 - центрирующее кольцо; 4 - направляющая; 5 - скрепляющий материал
2. Для центрирования образца в обоймах устанавливают центрирующие кольца 3, обеспечивающие установку образца в обоймах с отклонением от центра, не превышающим требований п.1.2.1 настоящего стандарта.
3. Обоймы цилиндрические, имеют одинаковый наружный диаметр.
4. Для обеспечения требуемой соосности обоймы в сборе с образцом помещают в направляющую 4 центрирующего устройства. Центрирование обойм осуществляют по наружному диаметру.
5. Обоймы прижимают к направляющей зажимом любой конструкции.
6. В полости боковой поверхности образца и внутренней поверхностью обойм заливают расплавленный сплав Вуда 5 или другой скрепляющий материал.
7. После затвердения скрепляющего материала зажим освобождают, образец с обоймами снимают с направляющей центрирующего устройства и с помощью соединительных элементов любой конструкции, обеспечивающих выполнение требований п.1.2.1 настоящего стандарта, устанавливают в испытательной машине.