Методы определения механических свойств сжатием образцов встречными сферическими инденторами

Для испытания используют образцы правильной формы, вырезанные из штуфов и кернов. Образцы неправильной формы получают из обнажений и горных выработок путем дальнейшего откалывания, отпиливания. Образцы должны быть с размерами до 100х100х80 мм. Количество образцов правильной формы не менее 6, неправильной формы не менее 10 штук.

Образец устанавливают (рисунок 4.35) между сферическими инденторами так, чтобы обеспечить нагружение в требуемом направлении, что достигается соответствующей ориентацией оси нагружения. Наиболее рациональные схемы испытаний образцов некоторых типичных форм с соответствующей изотропной породам ориентацией и очертанием вероятных поверхностей разрыва представлены на рисунке 4.36.

Рисунок 4.35 – Установка образцов при испытании на прочность: 1 – корпус; 2 – нижний шток; 3 – вкладыш; 4 – индентор; 5 – верхний шток

Образец нагружают до разрушения в виде сквозного раскола и определяют разрушающую силу, площадь фактической поверхности разрыва.

При разрушении образца на две части определяют площадь поперечного сечения S_р, а при разрыве образца на большее число частей площадь поверхности разрыва определяют по формуле

, (4.51)

где S₀₁, S₀₂, …, S₀₄ – площади полуповерхностей разрыва по каждому из направлений разрыва, м²;

n – число частей разрыва.

Предел прочности горной породы при одноосном растяжении определяют по формуле

где К_м – безразмерный масштабный коэффициент, принимаемый равным 1 при площади сечения S_р = 15 ∙ 10^{-4 м2}.

Рисунок 4.36 – Характер разрушения образцов

Для других значений площади этот коэффициент принимается из таблицы 4.4.

Таблица 4.4 – Значение коэффициента К_м

Поиск по сайту: