ГОСТ 21153.2-84

Группа А09

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРОДЫ ГОРНЫЕ

Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

Rocks. Methods for determination of axial compression strength

ОКСТУ 0709

Дата введения 1986-07-01

     

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством угольной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по Управлению качеством продукции и стандартам от 19.06.84 N 1973

3. ВЗАМЕН ГОСТ 21153.2-75

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ИЗДАНИЕ (январь 2001 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в ноябре 1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 2-86, 4-91)

Настоящий стандарт распространяется на твердые (скальные и полускальные) горные породы и устанавливает методы определения предела их 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. N 1, 2).

1. МЕТОД ОДНООСНОГО СЖАТИЯ ОБРАЗЦОВ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ
 ПЛОСКИМИ ПЛИТАМИ

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 или призматического образца через плоские стальные плиты.

1.1. Метод отбора проб

1.1.1. Отбор проб - по ГОСТ 21153.0 со следующими дополнениями:

размеры и объем проб должны обеспечивать изготовление образцов необходимой численности, размеров и ориентировки относительно направления слоистости, указанных в пп.1.3.4, 1.3.5, 1.3.9 и 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 30х30х10 мм и общей массой не менее 200 г для определения исходной влажности пробы. Куски дробят до частиц размером менее 10 мм и сразу же помешают в бюксы, которые для надежной герметизации обматывают клейкой лентой. Определение влажности - по ГОСТ 5180. Исходную влажность фиксируют в паспорте пробы.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Оборудование, инструменты и материалы

1.2.1. Для проведения испытания применяют оборудование, инструменты и материалы по ГОСТ 21153.0 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 28840 и ГОСТ 9753, максимальное усилие которых не менее чем на 20-30% превышает предельную нагрузку на образец;

плиты стальные толщиной не менее 0,3 диаметра (стороны квадрата) образца и диаметром, на 3-5 мм превышающим диаметр (диагональ квадрата ) 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 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 плитой;

устройства установочные (черт.1), оснащенные сферическим шарниром, - применяют при отсутствии на испытательной машине верхней подвесной сферической плиты;

шлифпорошок N 12-8 по ГОСТ 3647 - для доводки торцов образцов.

1 - накладная пята; 2 - подкладная пята; 3 - верхняя плита; 4 - обойма; 5 - образец; 6 - нижняя плита

Черт.1

(Измененная редакция, Изм. N 1).

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. N 2).

1.3.5. Размеры образцов должны соответствовать указанным в табл.1.

Таблица 1

Измерения проводят 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. N 1, 2).

1.3.6. Торцевые поверхности образца должны быть плоскими, параллельными друг другу и перпендикулярными боковой поверхности в соответствии с допусками, указанными в табл.2.

Таблица 2

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°.

1.3.7. Образующие боковой поверхности образца должны быть прямолинейными по всей высоте. Допускаемое отклонение от прямолинейности 0,5 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3.8. Образцы одной выборки должны иметь одинаковые размеры. Допускаются отклонения расчетных значений диаметра и высоты каждого образца от их средних арифметических значений и по всем образцам выборки: 1 мм и 2 мм.

Расчетные значения диаметра и высоты образцов, а также указание их ориентировки согласно п.1.3.4 регистрируют в журнале испытаний

.

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.

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.

1.3.8-1.3.10. (Измененная редакция, Изм. N 2).

1.4. Проведение испытания образца

1.4.1. Образец, в зависимости от наличия или отсутствия на испытательной машине верхней подвесной сферической плиты, размещают соответственно либо только между стальными плитами, либо в установочном устройстве (см. черт.1), совмещая ось образца с центром нижней опорной плиты испытательной машины, нагружают равномерно до разрушения со скоростью 1-5 МПа/с.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.4.2. Записывают максимальную величину разрушающей образец силы в килоньютонах, зафиксированную силоизмерителем испытательной машины, с указанием отношения для образца.