To tylko jedna z 9 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Badanie wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie (Rc)
Jako wytrzymałość mechaniczną materiału na jednoosiowe ściskanie rozumiemy maksymalny opór próbki skalnej, jaki stawia ona sile działającej w momencie zniszczenia struktury skały - przeliczony na jednostkę powierzchni poprzecznego przekroju próbki.
Wytrzymałość na ściskanie stanowi najbardziej popularny wskaźnik wytrzymałościowy skał. Może być ona oznaczana na próbkach foremnych, półforemnych, nieforemnych a także metodami pośrednimi, np. metodą obciążeń punktowych.
1. Metoda próbek foremnych lub półforemnych
Próbki foremne do oznaczania Rc mają kształt walcowy lub prostopadłościenny i zalecaną smukłość (stosunek wysokości do szerokości lub średnicy) wynoszącą 2,0. Wynika to ze wzrostu wytrzymałości w miarę zmniejszania się smukłości poniżej wymienionej wartości. Konieczność ustalenia wielkości próbki wynika z istnienia zależności Rc od wielkości próbki. Mianowicie w miarę wzrostu wymiarów próbki ich wytrzymałość maleje, w różnym jednak stopniu dla różnych typów skał. Zalecana minimalna liczba próbek do badania jednego rodzaju skały wynosi 6 do 7, a poprzeczny wymiar (średnica, bok) próbki powinien wynosić 40 do 50 mm. Przy obróbce próbek trzeba również zwrócić uwagę na zachowanie płaskości (0,02 do 0,03 mm) ich powierzchni górnej i dolnej, gdyż nawet niewielkie odchylenia w tym zakresie powodują duże błędy w oznaczeniu wytrzymałości.
Przed wykonaniem oznaczenia próbkę należy pomierzyć z dokładnością do 0,1 mm, a następnie umieścić ją centrycznie między płytami prasy, przy czym suche powierzchnie stykowe próbki powinny kontaktować bezpośrednio zarówno z dolną jak i górną płytą prasy.
Następnie obciąża się próbkę siłą wzrastającą równomiernie z prędkością przyrostu obciążeń 0,1 do 0,5 MPa ⋅ s-1. Górne wartości w zakresie tego przedziału odpowiadają skałom mocnym, a dolne skałom słabym i plastycznym. Ustalenie to wynika z wpływu prędkości obciążenia na otrzymywaną wytrzymałość. W trakcie obciążania próbki w prasie notuje się największe uzyskane obciążenie krytyczne (niszczące) Pkr. W przypadku badania próbek ze skał anizotropowych - przy wykonaniu oznaczenia należy uwzględnić kierunek nacisku w stosunku do kierunków strukturalnych skały (np. uwarstwienie, kliważ).
Wytrzymałość na ściskanie Rc (w MPa) oblicza się za pomocą wzoru:
Rc = ;
gdzie:
Pkr - maksymalne (krytyczne) obciążenie próbki, F - pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki.
Wytrzymałość na ściskanie badanej skały określa się przez obliczenie wartości średniej arytmetycznej z wyników otrzymanych dla zbadanych próbek.
(…)
… powierzchni. Metodę tę wykorzystuje się powszechnie przy równoczesnym badaniu wytrzymałości na rozciąganie metodą rozłupywania (brazylijską) oraz wytrzymałości na ściskanie. 2. Metoda próbek nieforemnych
ściskanie między płytami prasy serii nieforemnych, lecz o nie wydłużonym kształcie kawałków skał wykazuje, że zbiór wartości zmierzonych sił krytycznych (niszczących ) układa się zgodnie z krzywą Gaussa…
… do ściskania lekkiej przenośnej praski) prowadzenie badań bezpośrednio w miejscu pobierania próbek, na przykład przy otworze wiertniczym., w wyrobisku skalnym itp. Próbki użyte do badań mogą mieć kształt nieforemny, jednak najczęściej wykorzystuje się tę metodę do badania kawałków rdzeni wiertniczych wydobytych bezpośrednio z otworu. Minimalna zlecana liczba próbek z danej próby skalnej wynosi…
…
231,4
D2m 44,7
44,1
187,9
2,71
214
163,4
Poniżej przedstawiamy przykładowe wartości wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie zaczerpnięte z katalogu. Wartości pochodzą z badań w otworze badawczym nr S - 372A (Wysoka Cerkiew). Lokalizacja otworu to obszar górniczy kopalni "Rudna", rejon szybu R - XI.
Rodzaj skały
Nr próbki
Wytrzymałość na ściskanie
W stanie suchym Rc [MPa]
W stanie nawodnionym Rcw [MPa…
… skały wskutek nawodnienia.
Po zmierzeniu wymiarów każdej z próbek obliczyliśmy ich objętości. Następnie zważyliśmy każdą próbkę co w połączeniu z wyżej wymienionymi obliczeniami stanowiło podstawę do obliczenia gęstości objętościowej ρ. Następnie każdą z próbek poddaliśmy próbie ściskania w maszynie wytrzymałościowej. Każdy rodzaj gruntu (piaskowiec i dolomit) był w stanie suchym i nawodnionym…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)