Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM C99/C99M-18 về mô đun vỡ của đá kích thước

Tiêu chuẩn “ASTM C99/C99M-18 Phương pháp thử tiêu chuẩn về mô đun vỡ của đá khối” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả phương pháp thử để xác định mô đun vỡ của tất cả các loại đá khối ngoại trừ đá phiến.

Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, các thuật ngữ và định nghĩa được đưa ra trong tiêu chuẩn "Thuật ngữ tiêu chuẩn ASTM C119-20 cho đá khối" đều có giá trị.

Phương pháp thử nghiệm này hữu ích trong việc chứng minh sự khác biệt về mô đun vỡ giữa các loại đá có kích thước khác nhau. Phương pháp thử nghiệm này cũng cung cấp yếu tố so sánh các loại đá cùng loại.

Độ chính xác của máy thử nghiệm được sử dụng trong các thử nghiệm này phải nằm trong phạm vi 50 phần trăm từ 5000 đến 1 N. Tải trọng và giá đỡ cho mẫu vật phải là loại lắc với các cạnh dài ít nhất bằng chiều rộng của mẫu vật. Khối ứng dụng tải có thể là loại lắc hoặc loại cứng. Các bộ phận chịu tải và khối đỡ tiếp xúc với đá phải được bo tròn và có bán kính danh nghĩa là 13 mm.

Mẫu được chọn để đại diện cho mức trung bình thực sự của loại hoặc cấp đá đang được xem xét và chất lượng được cung cấp trên thị trường theo mô tả loại đá cần thử nghiệm. Mẫu có thể được người mua hoặc đại diện được ủy quyền của người mua chọn từ đá khai thác hoặc mỏ lộ thiên tự nhiên và phải có kích thước đủ để chuẩn bị số lượng mẫu thử theo yêu cầu. Khi xảy ra những thay đổi có thể phát hiện được, người mua có thể chọn nhiều mẫu tùy theo nhu cầu để xác định những thay đổi về mô đun đứt gãy.

Thông tin bổ sung về việc lựa chọn, chuẩn bị và xử lý mẫu thử được nêu trong “Hướng dẫn tiêu chuẩn ASTM C1799/C1799M-22 về lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử đá kích thước”.

Mẫu phải có kích thước 100 mm x 200 mm x 60 mm và được sản xuất với dung sai cộng/trừ 2 mm. Chúng được cắt từ mẫu và hoàn thiện bằng cách nghiền cho đến khi bề mặt trở nên nhẵn mịn. Bề mặt có kích thước 100 mm x 200 mm phải phẳng và song song nhất có thể. Đối với tải vuông góc với khe hở, năm mẫu có kích thước 100 mm x 200 mm được chuẩn bị với bề mặt song song với mặt phẳng khe hở và đối với tải song song với khe hở, năm mẫu có kích thước 100 mm x 60 mm được chuẩn bị với bề mặt song song với khe hở.

Thuật ngữ vết nứt được sử dụng ở đây để chỉ hướng mà đá dễ tách ra nhất. Ở đá xếp lớp, người ta cho rằng quá trình này trùng với quá trình xếp lớp hoặc phân tầng. Người khai thác đá phải luôn đánh dấu hướng vết nứt trên mẫu vì thông thường không thể xác định được hướng vết nứt trên một khối nhỏ.

Một điều kiện tải trọng khác có thể xảy ra trong kết cấu khi mặt nứt thẳng đứng và song song với chiều dài của dầm. Độ bền của đá có thể được xác định bằng cách cắt mẫu có kích thước 60 mm x 200 mm với mặt song song với vết nứt. Dữ liệu ít ỏi có sẵn cho điều kiện tải này cho thấy rằng cường độ ít nhất phải cao bằng khi tải được áp dụng vuông góc với khe hở như thể hiện trong hình.

Khi cần thử nghiệm trên đá trong cả điều kiện ướt và khô, cần chuẩn bị mười mẫu cho mỗi hướng tải, tức là năm mẫu cho thử nghiệm khô và vuông góc với vết nứt và năm mẫu cho thử nghiệm ướt và vuông góc với vết nứt.

Khi đánh dấu và đo mẫu, hãy vẽ đường tâm trên bề mặt 100 mm x 200 mm, vuông góc với một cạnh (bề mặt 60 mm x 200 mm) và kéo dài cả hai cạnh vuông góc với bề mặt 100 mm x 200 mm. Ở khoảng cách 90 mm theo mỗi hướng tính từ đường trung tâm, vẽ hai bộ đường thẳng giống nhau. Mỗi mẫu được đánh dấu để chỉ ra hướng của khe và được dán nhãn bằng số hoặc chữ cái thích hợp để nhận dạng trong quá trình đo lường và thử nghiệm.

Các mẫu được sấy khô ở nhiệt độ 60 độ cộng/trừ 2 độ trong 48 giờ trước khi thử nghiệm ở điều kiện khô. Sau 46, 47 và 48 giờ, các mẫu được cân để đảm bảo trọng lượng bằng nhau. Nếu trọng lượng tiếp tục giảm, hãy tiếp tục sấy mẫu cho đến khi có ba lần đo liên tiếp sau mỗi giờ với cùng một trọng lượng. Sau khi lấy mẫu ra khỏi lò, chúng được làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm trước khi thử nghiệm. Trước khi thử nghiệm các mẫu trong điều kiện ướt, chúng được ngâm trong nước ở nhiệt độ 22 độ cộng/trừ 2 độ trong 48 giờ. Ngay sau khi lấy ra khỏi bồn, các mẫu được thử nghiệm bằng cách lau chúng khỏi mặt nước.

Mẫu vật được đặt phẳng trên các khối đỡ, cách đều khối chịu tải và cách nhau 178 mm, với ba khối chịu tải và khối đỡ được đặt song song. Khi cả ba khối chịu tải và khối hỗ trợ đều thuộc loại khối lắc, cần chú ý điều chỉnh cả ba khối cho đến khi mặt trên của mẫu nằm ngang khi chịu tải. Sau khi tải trọng 44 N được áp dụng, hãy dừng tải và căn chỉnh tất cả các khối chịu tải và khối hỗ trợ với các dấu trên mẫu bằng cách căn giữa mẫu dưới khối chịu tải và di chuyển các khối hỗ trợ dưới các dấu khe hở. Tải trọng được áp dụng với tốc độ không quá 4450 N/phút cho đến khi mẫu vật bị gãy. Mô đun đứt gãy của mỗi mẫu được tính theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM C99/C99M-18 về mô đun vỡ của đá khối”.