Способ определения предела длительной прочности горных пород

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на длительную прочность. Цель изобретения - упрощение способа за счет исключения измерения изменений объема образца. Образец породы помещают под пресс, прикладывают к образцу нагрузку в течение определенного времени, затем увеличивают нагрузку и после каждого увеличения нагружения разгружают образец на величину, равную первоначальной нагрузке. Замеряют величины приращений осевой деформации. Величина осевой нагрузки, при которой приращение осевой деформации наименьшее, принимается за предел длительной прочности . 1 табл., 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 G 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198234/25-28 (22) 06.01.87 (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горйой геомеханики и маркшейдерского дела (72) Ю. М. Карташов и В. А. Коршунов (53) 620.173.2! (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 968165, кл. Е 02 D 1/02, 1966.

„„SU„, 1422104 А 1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА

ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ

ПОРОД (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на длительную прочность. Цель изобретения— упрощение способа за счет исключения измерения изменений объема образца. Образец породы помещают под пресс, прикладывают к образцу нагрузку в течение определенного времени, затем увеличивают нагрузку и после каждого увеличения нагружения разгружают образец на величину, равную первоначальной нагрузке. Замеряют величины приращений осевой деформации.

Величина осевой нагрузки, при которой приращение осевой деформации наименьшее, принимается за предел длительной прочности. I табл., 1 ил.

1422104

Осевое напряжение пригрузки, I lIIa

Ступень пригрузки

Приращение деформации севое напряение после разгрузки, MIIa

14

28

42

49

56

2,76 10

63

78, 10 4.10

58

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на длительную прочность.

Цель изобретения — упрощение способа за счет исключения измерения изменений объема образца.

На чертеже представлен график зависимости величины осевой нагрузки о от деформации е образца.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают образец породы и помещают его под пресс. В процессе испытаний непрерывно измеряют и регистрируют величины осевых нагрузок о и деформаций е образца. Прикладывают к образцу ступенчато-возрастающую нагрузку и после каждой ступени нагружения производят частичную разгрузку Ло, равную по величине нагрузке на первой ступени.

Величина шага пригружения определяется в зависимости от требуемой точности определения величины предела длительной прочности. С уменьшением шага точность повышается.

Замеряют величины приращений осевой деформ ации Ле, соответствующие каждой частичной разгрузке. Определяют наибольшее из значений А».

Величина осевой нагрузки о,, соответствую цая осевой деформации в„при которой приращение осевой деформации Ле наименьЗа предел длительной прочности принимают о = 5б МПа, соответствующее мишее, принимается за предел длительной прочности.

Ограничение величины частичной разгрузки величиной нагрузки на первой ступени обусловлено тем, что увеличение величины разгрузки приводит к раскрытию трещин, взаимному смешению их берегов, в результате чего при нагружении образец не восстанавливает предыдущих размеров, что приводит к искажению (завышению) величины разуплотнения породного образца и, следовательно, к искажению (занижению) величины предела длительной прочности.

Пример. Горная порода — известняк.

Форма образца — цилиндрическая, диаметр

43 мм, высота 90 мм.

Образец испытывают сжатием на прессе.

Измерение нагрузки на образце проводят жестким динамометром, установленным между образцом и плитой пресса, а измерение

20 осевой деформации — упругим экстензометром сопротивления, установленным параллельно образцу между плитами пресса.

Непрерывную фиксацию напряжений и деформаций образца производят с помощью самопишущего потенциометра в виде графика осевая нагрузка — осевая деформация.

Задают шаг пригружения, равный 7 МПа, и величину разгрузки образца, равную 7 МПа.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

3,62 . 10

3,32 10

3,18 ° 10

3,04 ° 10

2,92 10

2,81 10

2,74 10

2,72 - 10 нимальному значению приращения осевой деформации, равной 2,72 10, 1422104

Формула изобретения

Составитель В. Лазарева

Редактор И. Дербак Техред И. Верее Корректор И. Муски

3aказ 4422/42 Тираж 84 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Одновременно проводят непрерывное измерение поперечной деформации образца в процессе испытаний при помощи упругого экстензометра деформации, укрепленного на боковой поверхности образца.

Объемную деформацию 0 образца определяют по формуле

0 = 2вз — 8i, где вз — относительная поперечная деформация; в — относительная продольная деформация.

Согласно известному способу предел длительной прочности соответствует минимальному значению объема породы. Наибольшее уплотнение (О = 3 10 ) достигают при о = 60 МПа.

По сравнению с известным предлагаемый способ более прост и менее трудоемок, так как позволяет определять предел длительной прочности пород по замеренным значениям осевых нагрузок и деформаций, тем самым исключая из процедуры испытаний операции непрерывного измерения и фиксации изменения объема (или поперечной деформации) образца и высвобождая сложное оборудование измерения объема или поперечной деформации.

Способ определения предела длительной прочности горных пород при осевых нагрузках, заключающийся в том, что прикладывают к образцу горной породы ступенчато-возрастающую нагрузку, определяют напряжение и деформацию образца, с учетом которых определяют предел длительной прочности, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, после каждой ступени нагружения производят частичную разгрузку, равную по величине нагрузке на первой ступени, а о пределе длительной прочности судят по напряжению, при котором величина приращения деформации, соответствующей частичной разгрузке, достигает минимального значения.