Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Niepewność wyniku oznaczenia wytrzymałości skały na rozciąganie przy pomocy testu poprzecznego ściskania („brazylijskiego”)

Nurkowski Janusz, Nowakowski Andrzej, Misa Rafał

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2022

|

T. 24, nr 1-4

27--35

PL

W związku z rozpoczętą procedurą akredytacji stanowiska do pomiaru wytrzymałości próbek skał, niezbędnym okazało o się przeprowadzenie obliczeń i bilansu niepewności pomiaru siły obciążającej próbkę oraz pojawiających się w niej w wyniku obciążania naprężeń. Odpowiednie eksperymenty wykonywane są z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej INSTRON 8800 Rock Testing System znajdującej się na wyposażeniu Pracowni Odkształceń Skal IMG PAN. Obiektami generującymi niepewność są w tym przypadku: dynamometr – mierzący siłę obciążającą próbkę (element wyposażenia maszyny INSTRON), oraz suwmiarka – służąca do pomiaru odpowiednich wymiarów badanej próbki. Wykonano odpowiednie obliczenia oraz sporządzono bilans niepewności dla wyznaczania wytrzymałości próbki na rozciąganie na podstawie wyników testu poprzecznego ściskania. W opracowaniu odniesiono się również do wpływu zmian temperatury w laboratorium na wynik końcowy pomiaru Przedstawiony poniżej materiał jest kontynuacją omówionego w roku 2021 zagadnienia, które dotyczyło oznaczania niepewności oznaczania wytrzymałości na ściskanie.

EN

Due to the initiated procedure of accreditation of the stand for measuring the strength of rock samples, it was necessary to carry out calculations and balance the measurement uncertainty of the force loading the sample and the stresses appearing in it as a result of loading. Appropriate experiments are performed using the INSTRON 8800 Rock Testing System testing machine, which is part of the equipment of the Rock Deformation Laboratory of the Strata Mechanics Institute of the Polish Academy of Sciences. Measurement uncertainty is generated in this case by the following sources: dynamometer – measuring the force loading the sample (part of the INSTRON machine equipment), and caliper – used to measure the appropriate dimensions of the tested sample. Appropriate calculations were performed and an uncertainty balance was prepared for determining the tensile strength of the sample based on the results of the transverse compression test. The study also refers to the impact of temperature changes in the laboratory on the final result of the measurement. The material presented in the article is a continuation of the issue discussed in 2021, which concerned the determination of uncertainty in the determination of compressive strength.

2

Niepewność oznaczania wytrzymałości na ściskanie z użyciem foremnych próbek skał

Nurkowski Janusz

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2021

|

T. 23, nr 1-4

17--24

PL

W związku z rozpoczętą procedurą akredytacji stanowiska do pomiaru wytrzymałości próbek skał, niezbędnym okazało o się przeprowadzenie obliczeń i bilansu niepewności dotyczących pomiaru. Pomiary takie wykonywane są w maszynie wytrzymałościowej firmy Instron, na wyposażeniu Pracowni Odkształceń Skał PAN. Obiektami generującymi niepewność są dynamometr mierzący siłę działającą na próbkę, który stanowi wyposażenie maszyny Instron, oraz suwmiarka – niezbędna do wyliczenia przekroju badanej próbki skały. Wykonano odpowiednie obliczenia z tym związane. W opracowaniu odniesiono się również do wpływu zmian temperatury w laboratorium.

EN

Due to the commenced procedure of accreditation of the stand for measuring the strength of rock samples, it turned out to be necessary to perform calculations and balance the uncertainty related to the measurement. Such measurements are performed in a testing machine by Instron, on the equipment of the Rock Deformation Laboratory of the Polish Academy of Sciences. The objects generating uncertainty are the dynamometer measuring the force acting on the sample, which is part of the Instron machine, and the caliper – necessary to calculate the cross-section of the tested rock sample. Relevant calculations related to this have been made. The study also referred to the influence of temperature changes in the laboratory.

3

About some problems related to determination of the e.g. Biot coefficient for rocks

Nowakowski Andrzej, Nurkowski Janusz

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 1

133--150

EN

Use of the poroelasticity theory by Biot in the description of rock behaviour requires the value of the e.g. Biot coefficient α to be determined. The α coefficient is a function of two moduli of compressibility: the modulus of compressibility of the rock skeleton Ks and the effective modulus of compressibility K. These moduli are determined directly on the basis of rock compressibility curves obtained during compression of a rock sample using hydrostatic pressure. There is also a concept suggesting that these compressibility moduli might be determined on the basis of results of the uniaxial compression test using the fact that, in the case of an elastic, homogeneous and isotropic material, the modulus of compressibility of a material is a function of its Young modulus and its Poisson ratio. This work compares the results obtained from determination of the Biot coefficient by means of results of compressibility test and uniaxial compression test. It was shown that the uniaxial compression test results are generally unsuitable to determine the value of the coefficient α. An analysis of values of the determined moduli of compressibility shows that whereas the values of effective moduli of compressibility obtained using both ways may be considered as satisfactorily comparable, values of the relevant rock skeleton moduli of compressibility differ significantly.

4

Porównywanie wytrzymałości skał na ściskanie i rozciąganie uzyskanych na podstawie różnych norm i zaleceń

Misa Rafał, Nowakowski Andrzej, Nurkowski Janusz

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2020

|

T. 22, nr 1-4

17--36

PL

Celem programu badań było porównanie wyników oznaczania wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości na rozciąganie uzyskanych podczas procedur badawczych zapisanych w Polskich Normach oraz zaleceniach Międzynarodowego Towarzystwa Mechaniki Skał (ISRM). Łącznie wykonano 130 eksperymentów jednoosiowego ściskania, punktowego obciążania oraz poprzecznego ściskania (tzw. testów brazylijskich) na próbkach skalnych wykonanych z granitu, wapienia i piaskowca. Właściwości geometryczne próbek dobierano w zależności od stosowanej metody badawczej, a następnie analizowano zależności między smukłością próbki i jej kształtem a uzyskanymi wartościami wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie. Wyniki badań wykazały, że uzyskiwane w laboratorium wartości wytrzymałości na rozciąganie i na ściskanie silnie zależą od smukłości próbki, której różne wartości narzucają rożne normy i zalecenia ISRM, przy czym wrażliwość ta była znacznie większa w przypadku wytrzymałości na ściskanie. Badania wykazały także wątpliwą przydatność tzw. testu punktowego obciążania do wyznaczania wytrzymałości skały na ściskanie i ewentualnego szacowania jej wytrzymałości na rozciąganie.

EN

The aim of the test program was to compare the results of determining the compressive strength and tensile strength of some rocks, obtained by means of strength tests conducted according to the test procedures written in Polish Standards and in the recommendations of the International Society of Rock Mechanics (ISRM). In total, 130 experiments of uniaxial compression test, point load test and transverse compression test (so-called Brazilian test) were carried out on rock samples made of granite, limestone and sandstone. Geometrical properties of samples were selected depending on the applied research method. The relationships between the sample’s slenderness and its shape and the obtained values of compressive and tensile strength were analyzed The test results showed that the values of tensile and compressive strength obtained in laboratory tests strongly depend on the slenderness of the sample, the different values of which are imposed by different standards and ISRM recommendations, but the sensitivity was much higher in the case of compressive strength. The research also showed the questionable usefulness of the point load test for determining the compressive strength of a rock and for possible evaluation of its tensile strength.