ГОСТ 21153.2-84
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Москва
РАЗРАБОТАН Министерством угольной промышленности СССР
Ю.М. Карташов, Г.В. Михеев, С.И. Войцеховская, Б.В. Матвеев, М.П. Мохначев, С.Е. Чирков, И.А. Соломина, Л.Г. Медведев, Р.И. Тедер, А.К. Вайтекунас, В.В. Фромм, В.В. Виноградов, Б.М. Усаченко, Г.Т. Рубец, В.А. Мансуров, К.Т. Тажибаев, К.П. Катин, Г.М. Колесникова, Г.Я. Новик, Ю.И. Буров, В.Н. Морозов, В.Д. Христолюбов
ВНЕСЕН Министерством угольной промышленности СССР
Зам. министра Г.И. Нуждихин
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета ССССР по стандартам от 19 июня 1984 г. № 1973
Методы определения предела прочности
при одноосном сжатии
Rocks. Methods for determination of axial
compression strength
21153.2-84
Взамен
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1984 г. № 1973 срок действия установлен
с 01.07.86
до 01.07.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на твердые (скальные и полускальные) горные породы и устанавливает методы определения предела прочности при одноосном сжатии:
одноосное сжатие образцов правильной формы плоскими плитами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии не менее 5 МПа);
разрушение образцов-плиток плоскими соосными пуансонами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии от 10 до 150 МПа).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Метод предназначен для определения характеристик горных пород применительно к расчетам и проектированию горных работ, оборудования, проведения исследовательских и сравнительных испытаний.
Сущность метода заключается в измерении максимального значения разрушающего давления, приложенного к плоским торцам правильного цилиндрического образца через плоские стальные плиты.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.1. Метод отбора проб
1.1.1. Отбор проб - по HYPERLINK "2710.htm" \o "ГОСТ 21153.0-75 " ГОСТ 21153.0-75 со следующими дополнениями:
размеры и объем проб должны обеспечивать изготовление образцов необходимой численности, размеров и ориентировки относительно направления слоистости, указанных в п. HYPERLINK "" \l "p134" \o "п. 1.3.4" п. 1.3.4 , HYPERLINK "" \l "p135" \o "п. 1.3.5" 1.3.5 , HYPERLINK "" \l "p139" \o "п. 1.3.9" 1.3.9 , HYPERLINK "" \l "p1310" \o "п. 1.3.10" 1.3.10 ; допускается производить консервацию проб негигроскопических пород с заменой марли, битуминированной бумагой, полиэтиленовой пленкой или другими водонепроницаемыми материалами, не вступающими во взаимодействие с горной породой;
при отборе проб гигроскопических пород (каменные соли, аргиллиты и т.п.) дополнительно отбирают несколько кусков размером не менее 30(30(10 мм и общей массой не менее 200 г для определения исходной влажности пробы. Куски дробят до частиц размером менее 10 мм и сразу же помещают в бюксы, которые для надежной герметизации обматывают клейкой лентой. Определение влажности - по HYPERLINK "2141.htm" \o "ГОСТ 5180-84" ГОСТ 5180-84 . Исходную влажность фиксируют в паспорте пробы.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.2. Оборудование, инструменты и материалы
1.2.1. Для проверки испытания применяют оборудование, инструменты и материалы по HYPERLINK "2710.htm" \o "ГОСТ 21153.0-75 " ГОСТ 21153.0-75 со следующими дополнениями:
станок обдирочно-шлифовальный любой конструкции с плоским чугунным диском, вращающимся вокруг вертикальной оси, или станок плоскошлифовальный типа ЗГ710 - для изготовления образцов;
машины испытательные или прессы, отвечающие требованиям ГОСТ 8905-82 и ГОСТ 9753-88, максимальное усилие которых не менее чем на 20-30 % превышает предельную нагрузку на образец;
) образца, которые имеют плоскопараллельные рабочие поверхности (допускаемое отклонение от плоскостности 0,02 мм и параллельности 0,01 мм) с классом шероховатости не ниже 7 по ГОСТ 2789-73 и твердостью по Роквеллу HRC 55-60 ед., - применяют в качестве прокладок между торцами образцов и опорными плитами испытательной машины в случае, если испытательная машина оснащена верхней подвесной сферической плиткой;
устройства установочные ( HYPERLINK "" \l "r1" \o "чертеж 1" черт. 1 ), оснащенные сферическим шарниром, - применяют при отсутствии на испытательной машине верхней подвесной сферической плиты.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1 - накладная пята; 2- подкладная пята; 3 - верхняя плита;
4 - обойма; 5 - образец; 6 - нижняя плита
Черт. 1
шлифпорошок № 12-8 по ГОСТ 3647-80 - для доводки торцов образцов.
1.3. Подготовка к испытанию
1.3.1. Для испытания изготовляют цилиндрические или призматические (с квадратным поперечным сечением) образцы.
1.3.2. Образцы изготовляют выбуриванием или выпиливанием на камнерезной машине из штуфов и кернов, их торцевые поверхности шлифуют на шлифовальном станке.
1.3.3. Образцы из негигроскопических пород изготовляют с применением промывочной жидкости.
Образцы из гигроскопических пород изготовляют без применения промывочной жидкости и до начала испытания хранят в эксикаторе.
1.3.4. Из слоистых или с направленной трещиноватостью горных пород изготовляют образцы, одинаково ориентированные относительно направления слоистости (трещиноватости).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.5. Размеры образцов должны соответствовать указанным в HYPERLINK "" \l "t1" \o "таблица 1" табл. 1 .
Таблица 1
Параметр образца Размеры, мм, при испытаниях
массовых сравнительных
предпочтительные допускаемые
Диаметр (сторона квадрата) 42(2 От 30 до 80 включ. 42(2
Отношение высоты образца к его диаметру От 1,0 до 2,0 От 0,7 до 2,0 2(0,05
Измерения производят штангенциркулем с погрешностью (0,1 мм. Диаметр измеряют в трех местах по высоте (в середине и у торцов) в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Допускается разность диаметров по всем измерениям не более 0,5 мм. За расчетный диаметр принимают среднее арифметическое результатов всех измерений.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.6. Торцевые поверхности образца должны быть плоскими, параллельными друг другу и перпендикулярными боковой поверхности в соответствии с допусками, указанными в HYPERLINK "" \l "t2" \o "таблица 2" табл. 2 .
Таблица 2
Наименование допуска Размеры допуска, мм, при испытаниях
сравнительных массовых
Отклонение от плоскостности 0,03 0,05
Отклонение от параллельности 0,20 0,40
Отклонение от перпендикулярности 0,50 1,00
Отклонение от плоскостности (выпуклость, вогнутость) и параллельности измеряют индикатором, установленным на стойке. В первом случае - по спирали с шагом 5-6 мм от края торца к его центру, во втором случае - по двум взаимно-перпендикулярным диаметрам.
Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей к образующей контролируют поверочным угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенных относительно друг друга на 90(.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.7. Образующие боковой поверхности образца должны быть прямолинейными по всей высоте. Допускаемое отклонение от прямолинейности 0,5 мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
.
Расчетные значения диаметра и высоты образцов, а также указание их ориентировки согласно HYPERLINK "" \l "p134" \o "п. 1.3.4" п. 1.3.4 регистрируют в журнале испытаний.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.9. Количество образцов при массовых испытаниях должно обеспечивать относительную погрешность результатов их испытаний не более 20 % при надежности не ниже 0,8 и быть не менее 6.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.10. Количество образцов при сравнительных испытаниях должно обеспечивать относительную погрешность результатов их испытаний не более 10 % при надежности не ниже 0,95 и быть не менее 10.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4. Проведение испытания образца
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4.1. Образец, в зависимости от наличия или отсутствия на испытательной машине подвесной сферической плиты, размещают соответственно либо только между стальными плитами, либо в установочном устройстве (см. HYPERLINK "" \l "r1" \o "чертеж 1" чертеж 1 ), совмещая ось образца с центром нижней опорной плиты испытательной машины, нагружают равномерно до разрушения со скоростью 1-5 МПа/с.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4.2. Записывают максимальную величину разрушающей образец силы Р в килоньютонах, зафиксированную силоизмерителем испытательной машины, с указанием отношения m = h/d для образца.
ð
ô
ð
ò
ô
愀Ĥ
愀Ĥ
1.4.3. При необходимости определяют влажность пробы непосредственно в момент испытания. Для этого дробят обломки образцов до частиц размером менее 10 мм, помещают в бюксы и взвешивают. Дробленую породу помещают в бюксы не позже чем через 10 мин, а взвешивают не позже чем через 30 мин после выполнения испытания. Дальнейшие операции - по HYPERLINK "2141.htm" \o "ГОСТ 5180-84" ГОСТ 5180-84 . Влажность фиксируют в журнале испытаний.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.5. Обработка результатов
) в МПа для каждого i-го образца выборки вычисляют по формуле
где Р - разрушающая образец сила, кН;
S - площадь поперечного сечения образца, см2;
Кв - берразмерный коэффициент высоты образца, равный 1,00 при отношении высоты к диаметру m = 2 ( 0,05. Для других значений отношения m коэффициент Кв устанавливают по HYPERLINK "" \l "t2а" \o "таблица 2а" табл. 2а .
Таблица 2а
m 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00
Кв 0,68 0,72 0,76 0,80 0,86 0,90 0,94 0,97 1,00
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.5.2. Обработку результатов испытаний n образцов породы производят в следующем порядке.
и коэффициент вариации V:
;
результатов испытаний и уточнение необходимого числа образцов n производят согласно HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_2" \o "приложение 2" приложению 2 .
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.5.3. Вычисления производят с точностью:
площади поперечного с