---

размеры и объем проб выбирают с учетом требований по п.п. 3.3.2, 3.3.3 и 3.3.6.

3.2. Оборудование, инструменты и материалы

3.2.1. Для проведения испытания применяют оборудование, инструменты и материалы по ГОСТ 21153.0-75 и дополнительно:

оборудование для изготовления образцов по п. 1.2.1, а также машины шлифовально-заточные любой конструкции с электроприводом или ручным приводом, молоток геологический, тиски слесарные и набор слесарных напильников;

машины испытательные и прессы по п. 1.2.1 или машину испытательную переносную типа БУ39;

устройство установочное по черт. 2 или любой другой конструкции, размещаемое на опорной плите испытательной машины (пресса) и обеспечивающее соосное (отклонение от соосности не более 0,1 мм) приложение к образцу через стальные сферические иденторы диаметром (15 ± 0,05) мм с твердостью _;

бумагу масштабно-координатную по ГОСТ 334-73 - для нанесения контура поверхности разрыва образца неправильной формы.

1 - корпус; 2 - нижний шток; 3 -
вкладыш; 4 - индентор; 5 - верхний
шток

Черт. 2

3.3. Подготовка к испытанию

3.3.1. Требования к изготовлению образцов - по п.п. 1.3.1 и 1.3.2 со следующим дополнением: образцы неправильной формы подготавливают откалыванием, отпиливанием или подшлифовкой, используя любое подходящее оборудование.

3.3.2. Размеры образцов и места их нагружения встречными инденторами должны быть такими, чтобы площадь поверхности разрыва (раскола) была не менее 3 и не более 100 см². Предпочтительно - (15±3) см². При этом площади по поверхности раскола образцов одной выборки не должны отличаться более чем в два раза. Места нагружения инденторами намечают карандашом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3.3. Высота образцов (расстояние между точками приложения нагрузки) должна быть не менее 10 мм.

Максимальные и минимальные линейные размеры образцов в пределах поверхности разрыва должны отличаться не более чем в 5 раз.

3.3.4. Ось нагружения образца инденторами должна быть ориентирована относительно строения (слоистости) породы в соответствии с заданным направлением растяжения породы и должна быть удалена от ближайшей боковой поверхности образца на расстояние не меньшее половины высоты образца.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3.5. Для устойчивого положения между инденторами образца неправильной формы на двух противоположных его поверхностях непосредственно в местах предполагаемого контакта с инденторами выбирают или подготавливают любыми средствами примерно параллельные площадки не менее 10´10 мм.

3.3.6. Количество образцов правильной формы должно быть не менее 6, а неправильной не менее 10, при условии обеспечения надежности _{результатов не ниже 80 % и относительной погрешности не более 30 %.}

3.4. Проведение испытания

3.4.1. Образец устанавливают между инденторами в соответствии с п.п. 3.3.4 и 3.3.5. Наиболее рациональные схемы установки образцов приведены на черт. 3.

Черт. 3

3.4.2. Образец нагружают до разрушения равномерно со скоростью 0,1 - 0,5 кН/с. Испытание признают действительным при разрыве образца на две части по поверхности, проходящей через ось нагружения.

3.4.3. Определяют величину площади поверхности разрыва образца в квадратных сантиметрах.

3.4.4. Дальнейшие операции - по п.п. 1.4.3 и 1.4.4.

3.5. Обработка результатов

3.5.1. Предел прочности при одноосном растяжении (_{) в МПа для каждого образца вычисляют по формуле}

_,

где Р - разрушающая сила, кН;

S - площадь поверхности разрушения образца, см².

К - безразмерный масштабный коэффициент, принимаемый равным 1.00 при S=(15±3) см². Для других значений S коэффициент К устанавливается по табл. 3.

Таблица 3

3.5.2. Обработку результатов испытаний n образцов производят в соответствии с п. 1.5.2.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5.3. Вычисление площади поверхности разрыва образцов неправильной формы производят с погрешностью до 0,10 см², а образцов правильной формы - до 0,01 см², округляют до 0,10 см².

Погрешность остальных вычислений и округлений - по п. 1.5.3.

4. МЕТОД КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ
ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ

Метод предназначен для массовых испытаний горных пород с целью комплексного определения пределов прочности при одноосном растяжении и сжатии в заданном относительно строения (слоистости) породы направлении.

Сущность метода определения предела прочности при растяжении заключается в измерении разрушающей силы при многократном раскалывании образцов пластинчатой и брусчатой формы и определения предела прочности при сжатии - в измерении разрушающей силы сжатия полученных при раскалывании образцов кубообразной формы.

Особенность метода заключается в определении пределов прочности при растяжении и сжатии на одной пробе.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1. Метод отбора проб

4.1.1. Отбор проб - по п. 1.1.1 со следующим дополнением: размеры проб должны обеспечивать изготовление образцов необходимого размера и количеств, указанных в п.п. 4.3.2 и 4.3.6.

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

Образцы для испытания многократным раскалыванием изготовляют на камнерезной машине, отрезая в заданном относительно строения (слоистости) породы направлении от кернов диски или от штуфов пластины.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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 Р 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 Р - разрушающая сила, кН;

l - средняя длина линии раскола образца, см;

b - толщина пластины (диска), см.

4.5.2. Предел прочности при одноосном сжатии (_{) в МПа для каждого образца вычисляют по формуле}

_,

где Р - разрушающая сила, кН;

S - средняя площадь поперечного сечения образца, равная полусумме площадей верхнего и нижнего торцов образца до его разрушения, см².

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.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОБРАЗЦА В ОБОЙМАХ НАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА

1. На концы образца 1 (см. чертеж) надевают обоймы 2.

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.

8. Растягивающее усилие от испытательной машины передается к образцу через обоймы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИСПЫТАНИЯ, УТОЧНЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА ОБРАЗЦОВ

Значение фактической надежности _{результатов испытания устанавливают по таблице по заданному максимальному значению относительной погрешности (см. п.п. 1.3.6, 3.3.6, 4.3.6 настоящего стандарта), вычисленному значению коэффициента вариации V и числу испытанных образцов n.}

Если определенное таким образом значение надежности _{меньше заданного, то испытывают дополнительное число образцов, которое устанавливают о таблице. После испытания обработку результатов (см. п. 1.5.2) повторяют для нового числа образцов.}

При невозможности испытания дополнительного числа образцов принимают заданное значение надежности _{и по таблице устанавливают фактическую относительную погрешность оценки средней точности по пробе.}