ГОСТ 28985-91
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Москва
Метод определения деформационных
характеристик при одноосном сжатии
Rocks. Method for determination of deformation
characteristics under uniaxial compression ГОСТ
28985-91
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт распространяется на твердые горные породы с пределом прочности при одноосном сжатии не менее 5 МПа и устанавливает метод определения их деформационных характеристик при одноосном сжатии образцов.
Стандарт не распространяется на мерзлые горные породы.
1.1. Испытания образцов проводят для определения следующих деформационных характеристик:
зависимостей "напряжение - деформация";
модуля упругости Еу;
;
модуля деформации Ед;
.
1.2. Сущность метода заключается в измерении сжимающей силы, приложенной к торцам образца, продольных и поперечных деформаций его, вызванных этой силой.
по HYPERLINK "2712.htm" \o "ГОСТ 21153.2" ГОСТ 21153.2 .
1.4. Деформационные характеристики горных пород следует определять в диапазоне требуемых напряжений. При этом диапазон напряжений от 5 до 50 % от предела прочности при одноосном сжатии является обязательным.
Отбор проб - по HYPERLINK "2710.htm" \o "ГОСТ 21153.0 " ГОСТ 21153.0 со следующими дополнениями:
размеры и объем пробы должны обеспечить изготовление образцов необходимых размеров и количества, указанных в п. HYPERLINK "" \l "p44" \o "п. 4.4" п. 4.4 , HYPERLINK "" \l "p411" \o "п. 4.11" 4.11 , HYPERLINK "" \l "p412" \o "п. 4.12" 4.12 ;
допускается взамен парафинирования производить консервацию проб негигроскопических пород битумированной бумагой по HYPERLINK "6276.htm" \o "ГОСТ 515" ГОСТ 515 , полиэтиленовой пленкой по HYPERLINK "6145.htm" \o "ГОСТ 10354 " ГОСТ 10354 или другими водонепроницаемыми материалами, не вступающими в химическое взаимодействие с горными породами;
при необходимости отбор проб сопровождают определением влажности по HYPERLINK "2141.htm" \o "ГОСТ 5180 " ГОСТ 5180 (для карналлита - по ГОСТ 16109).
Для подготовки и проведения испытаний применяют оборудование, инструменты и материалы по HYPERLINK "2712.htm" \o "ГОСТ 21253.2 " ГОСТ 21253.2 (разд. 1) со следующими дополнениями:
индикаторы многооборотные с ценой деления 0,001 мм по ГОСТ 9696 или индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм по ГОСТ 577 - для измерения деформаций образца;
тензорезисторы по ГОСТ 21616 - для измерения относительных деформаций, в том числе тензорезисторы типов ФКП, ФКТ - для измерения относительных поперечных деформаций образца;
тензометры любой конструкции (индикаторный, тензорезисторный, индуктивный, лазерный, оптический, емкостной и т.п.), отвечающие требованиям ГОСТ 18957 и обеспечивающие измерение продольных и поперечных деформаций образцов с погрешностью не более 2 %;
приборы и устройства, обеспечивающие точность измерения регистрации относительных деформаций и нагрузок не менее 2 %, например, цифровой тензометрический мост (ЦТМ-5, ИДЦ-1) или самопишущий потенциометр (ПДП-4);
клей типа БФ-2 по ГОСТ 12172 или циакрин ЭО по ТУ 6-09-30-86 - для наклейки тензорезисторов;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300, ацетон по ГОСТ 2768 - для очистки поверхностей склеивания;
паяльник по ГОСТ 7219;
припой ПОЛС-61 по ГОСТ 21931;
флюс канифольный по ГОСТ 19113.
4.1. Для испытания изготовляют цилиндрические или призматические (с квадратным сечением) образцы.
4.2. Образцы выбуривают или вырезают на камнерезной машине из штуфов или кернов, их торцевые поверхности шлифуют; при необходимости шлифуют боковые поверхности до обеспечения требований п. HYPERLINK "" \l "p45" \o "п. 4.5 " п. 4.5 и HYPERLINK "" \l "p46" \o "п. 4.6" 4.6 .
4.3. Образцы из гигроскопических пород изготовляют без применения промывочной жидкости и до начала испытания хранят в эксикаторе. Допускается применение в качестве промывочной жидкости силиконового или трансформаторного масла по ГОСТ 982, а также других жидкостей, не вступающих в химическое взаимодействие с горными породами.
4.4. Размеры образцов должны соответствовать указанным в HYPERLINK "" \l "t1" \o "таблица 1" табл. 1 .
Таблица 1
Наименование параметра образца Массовые испытания Сравнительные испытания
Диаметр d (сторона квадрата a), мм От 30 до 90 включ. 42 ( 2
Отношение высоты h к диаметру (стороне квадрата) 2,0 ( 0,1 2,00 ( 0,05
Примечание. Диаметр (сторона квадрата) образцов должен быть не менее 10-кратного линейного размера зерен (неоднородностей), слагающих породу.
Измерения производят штангенциркулем с погрешностью не более ( 0,1 мм. Диаметр (сторону квадрата) измеряют в средней части образца в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Допускается разность диаметров (сторон квадрата) по этим измерениям не более 1,0 мм. За расчетный диаметр (сторону квадрата) принимают среднее арифметическое результатов измерений.
4.5. Торцевые поверхности образца должны быть плоскими, параллельными друг другу и перпендикулярными к боковой поверхности.
Неплоскостность (выпуклость, вогнутость) проверяют линейкой штангенциркуля или боковой поверхностью слесарного угольника на отсутствие просвета.
Отклонения от перпендикулярности образующей к торцам образца контролируют слесарным угольником на отсутствие просвета в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
4.6. Образующие боковых поверхностей образца должны быть прямолинейными по всей его высоте.
Отклонение от прямолинейности контролируют линейкой штангенциркуля или боковой поверхностью слесарного угольника на отсутствие просвета.
Допускаемая шероховатость поверхности образца в зоне контакта с датчиками деформации (тензорезисторами или тензометрами) - не более 0,2 мм.
4.7. Образцы должны иметь одинаковые размеры. Допускается отклонение значений диаметра (сторон квадрата) каждого образца от среднего арифметического не более ( 1 мм и высоты не более ( 3 мм.
4.8. База измерения деформации должна быть не менее 15 мм, и превышать линейный размер зерен (неоднородностей), слагающих образец, не менее чем в 10 раз и располагаться симметрично по отношению к середине образца. База измерения продольной деформации l не должна превышать диаметр (сторону квадрата) образца.
4.9. Количество чувствительных элементов датчиков деформаций, закрепляемых на образце, должно быть не менее двух для каждого вида деформаций. Их располагают равномерно по периметру в средней по высоте части боковой поверхности образца без наложения друг на друга. Возможное расположение чувствительных элементов (тензорезисторов) на боковой поверхности образца показано на HYPERLINK "" \l "r1" \o "чертеж 1" черт. 1 . Для измерения поперечных деформаций должны применяться только фольговые тензорезисторы.
1 - образец; 2 - тензорезистор поперечных деформаций; 3 - тензорезистор продольных деформаций; 4 - образующая
Черт. 1
4.10. Наклейка тензорезисторов на боковую поверхность образца производится в соответствии с их эксплуатационной документацией.
не более 10 %.
не более 20 %.
результатов испытаний и уточнение необходимого числа образцов n для достижения заданной надежности производят в соответствии с HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_1" \o "приложение 1" приложением 1 .
5.1.Образец, оснащенный датчиками деформаций, устанавливают на испытательной машине (прессе) в соответствии с HYPERLINK "2712.htm" \o "ГОСТ 21153.2 " ГОСТ 21153.2 (разд. 1).
5.2. Датчики деформаций подключают к регистрирующей аппаратуре.
).
принимают за условный ноль отсчета деформаций. Индикаторы часового типа устанавливают в положение нулевого отсчета с натягом на 1-2 оборота большой стрелки.
регистрируют деформации также не менее чем при десяти значениях напряжения.
5.5. При дискретной записи отсчетов интервал времени между отсчетами не должен превышать 10 с при нагружении и разгрузке образца.
Продолжительность остановки при переходе от нагружения к разгрузке не должна превышать 30 с.
) записывают в журнал испытаний в соответствии с HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_2" \o "приложение 2" приложением 2 .
5.7. При необходимости определяют влажность испытанного образца. Для этого после завершения испытания образец освобождают от датчиков деформации и разрушают его; обломки образца помещают в бюксы и сразу же взвешивают. Дальнейшие операции - по HYPERLINK "2141.htm" \o "ГОСТ 5180 " ГОСТ 5180 (для карналлита - по ГОСТ 16109). Влажность фиксируют в журнале испытаний.
.
Черт. 2
по формулам:
модуль деформации (Ед) в МПа
;
B
`
b
~
Ž
B
`
愀Ĥ
`
b
>
¬
Ò
/
hm
hm
/
/
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
hm
)
.
по формулам:
модуль упругости (Еу) в МПа
;
)
,
- относительные поперечные деформации образца в конце и начале диапазона при разгрузке.
6.3. При использовании тензометров, измеряющих абсолютные деформации, рассчитывают относительные деформации образца по формулам:
- изменение диаметра (стороны квадрата) при изменении нагрузки на образец, мм.
6.4. Обработку результатов испытаний n образцов производят в следующем порядке.
по формулам:
а также фактическую надежность их определения согласно HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_1" \o "приложение 1" приложению 1 .
по формулам п. HYPERLINK "" \l "p62" \o "п. 6.2 " п. 6.2 и HYPERLINK "" \l "p64" \o "п. 6.4 " 6.4 производят до второй значащей цифры.
6.6. Пример обработки и представления результатов испытаний приведен в HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_2" \o "приложение 2 " приложениях 2 и HYPERLINK "" \l "_ПРИЛОЖЕНИЕ_3" \o "приложение 3 " 3 .
Рекомендуемое
, коэффициенту вариации V (см. п. HYPERLINK "" \l "p411" \o "п. 4.11" п. 4.11 , HYPERLINK "" \l "p412" \o "п. 4.12" 4.12 настоящего стандарта) и числу испытанных образцов n.
Если определенное таким образом значение надежности меньш