Способ определения предела длительной прочности горных пород

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение производительности за счет уменьшения общего времени испытаний и одновременного испытания нескольких образцов. Образцы горной породы помещают последовательно то в холодную камеру, доводя их до температуры замерзания воды, то в термостат до температуры 15 - 20°С. Доказано, что после двадцати циклов замораживания-оттаивания образцы достигали предела длительной прочности. Затем к образцам прикладывали кратковременную разрушающую нагрузку, по которой судили о величине предела длительной прочности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) S (ю (53)5 С 01 И 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " ФжМ

"""-11 Мми ЛИЗТ »„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4392665/25-28 (22) 16.03.88 (46) 07.06 ° 90.Бюл. - 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского. дела (72) M,А,Розенбаум, К,В,Морозов, Ю.B,Ãðoìîâ и Ю,N.Êàðòàøoâ (53) 620,178 (088.8) (56) Методические указания по ускоренным лабораторным испытаниям слабых горнык пород на длительную прочность, — Л,, ВНИМИ, 1966, с.34. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ДЛИTEJIbH0A ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к испытаИзобретение относится к испытательной технике, в. частности к испытаниям на прочность, Цель изобретения — повышение производительности эа счет уменьшения общего времени испытаний и одновреI менного испытания нескольких образцов, Способ осуществляют следующим образом. "

Предназначенные для испытания на длительную прочность образцы горной породы помещают в холодильную камеру, отрицательную температуру в которой поддерживают эа счет испарения сухого льда", Кроме намечаемых к испытаниям образцов, в термостат поме-, щают контрольный образец, внутри которого размещают термодатчик для замераа темпер атуры. Показ ания термодатчиков регистрируют мостом сопротив2 тельной технике, к испытаниям на прочность, Цель изобретения — повышение производительности за счет

В, уменьшения общего времени испытаний и одновременного испытания нескольких образцов, Образцы горной породы помещают последовательно то в колодную камеру, доводя их до температуры замерзания воды, то в термостат до температуры +15 -20 С. Доказано, что после двадцати циклов замораживания— оттаивания образцы достигали предела длительной прочности, Затем к образцам прикладывали кратковременную разрушающую нагрузку, по которой су дили о величине предела длительной прочности. ления. После достижения в контроль-

О ном образце температуры (-5)- (-6) С образцы вынимают из холодильной камеры и помещают в нагреватель, где выдерживают при 40-60 С до достижения контрольным образцом температуры 15-20 С, После этого операции мно1 гокр атно повторяют.

Исследования, проведенные на образцах различных горных пород, та ких как мрамор, известняк, уголь, песчаник и т.д,, показали, что для достижения предела длительной прочности образцами требуется различное количество циклов замораживания — оттаивания, При этом примерно на 15-17 циклах практически все испытанные образцы породы достигали предела длительной прочности.

1569671

В предлагаемом способе с учетом каких-либо непредвиденных об стоятельств рекомендуется подвергать образцы 20-кратному эамораживанию— оттаиванию, т, е, 20 раз заморозить и после каждого замораживания оттаять, После этого образцы располагают между инденторами нагружающего устройства и нагружают кратковременной нагрузкой до разрушения. Напряжения, зафиксированные в момент раэруше-!

, < ния образца, принимают за предел его длительной прочности, Формул а изобретения

Составитель Б,Лазарева

Редактор А,1Пандор Техред N.Ходанич

Корректор З,Лончакова

Заказ 1442

Тираж 502

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

Определение длительной прочности образцов мрамора предлагаемым способом осуществлялось следующим образом, К испытаниям было отобрано

5 образцов мрамора, Размеры образ- 20 цов 41 мм и 82 мм, В контрольном ,.образце в центрапьной части было ! про сверлено отвер стие, в которое вставляли термодатчик NNT-1, Диаметр отверстия б мм, глубина 40 мм. Пос- 25 ле того, как датчик был вставлен в отверстие, оно засыпалось мраморной крошкой и сверху заливалось эпоксидной смолой. Все образцы помещали в холодильную камеру, температура в 3О которой составляла (-40) †(-45) С.

Холодильная камера представляла собой

Деревянный ящик, обитый двумя слоями пенопласта и войлока, Отрицатель-ная температура в ней поддерживалась при помощи "сухого льда", Че рез 30 мин после помещения образцов в холодильную камеру температура их о сост авляла (-5) — (-6 ) С. Те мпер атур а охлаждения (-5)-(-6) С принята ив условия замерзания в образце "свободной воды", что дает дополнительную нагрузку. После достижения этой температуры онн вынимались из холодильной камеры и помещались в нагреваI тель, температура в котором составля ла 40-60 С, В нагревателе образцы выдерживались в течение 1 ч, при этом их температура составляла 12D

15 С, Образцы подвергались 20-кратному замораживанию — оттаиванию, после чего их испытывали на прессе

BY-47, нагружая кратковременной нагрузкой до разрушения. При этом величина напряжений, при которых образцы разрушались, составила в среднем по 5 образцам 40 MIIa. Зто значение напряжений и было принято за предел длительной прочности.

Соппставление результатов с полученными по известным методикам показало хорошую сходимость. Отклонения не превьппали 51 Испытания 5 образцов продолжались в течение

2 сут, тогда как на испытание 5 образцов даже по ускоренной методике требуется 35-40 сут, Способ определения предела дли- . тельной прочности горных пород, заключающийся в том, что подвергают образец горной породы действию статической нагрузки и циклической в режиме растяжение-сжатие и определяют предел длительной прочности,о т л ичающий ся тем, что, сцелью повышения производительности, циклическое растяжение и сжатие осуществляют путем замораживания и оттаивания образца, статическую нагрузку прикладывают после завершения циклов замораживания — оттаивания до разрушения, а о пределе длительной прочности судят по напряжению в момент разрушения.