Kayalarda tek Eksenli basınç Dayanımı

[ŞiMaL]

Kayalarda tek Eksenli basınç Dayanımı

---

AYALARDA TEK EKSENLİ BASMA DAYANIMI TAYİNİ
DETERMINATION OF UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH OF ROCKS
0. KONU

Bu norm, kayaçlardan alınan silindirik ile basma dayanımlarının tayinine ilişkindir.


1. DENEY ARAÇLARI
1.1 Yükleme cihazı (kaya mekaniği presi)

Yükleme cihazı, kayaç numunelerine tek eksenli yük uygulama ve bu yük miktarını ölçme olanağı sağlamalıdır. Kayaç numunesini kırabilecek kapasitede olmalıdır. Madde 3'de belirtilen hızlara sahip olmalıdır. Bu deney için EİE İdaresi laboratuvarında 1560 KN (156 ton) kapasiteli kaya mekaniği presi kullanılmaktadır.

1.2 Yükleme Tablaları

Preste, Rockwell sertliği 58 HRC’den az olmayan yükleme plakaları kullanılır. Yükleme plakalarından biri oynak biri küresel yatak üzerinde oturmalı diğeri ise sabit olmalıdır. Yükleme tablalarının yüzeyleri düz ve pürüzsüz olmalı, bir yüzeydeki en alçak ve en yüksek noktalar arasındaki yükseklik farkı 0.025 mm'yi aşmamalıdır. Küresel yatak üzerinde oturtulan tablanın yüksekliği en az karot çapı en çok karot çapının iki katı kadar olabilir. Oynak tablaya ait küresel yatağın merkezi, kayaç numunesinin yük uygulama yüzey merkezi ile aynı olacak biçimde ayarlanabilmelidir. Yükleme plakasının oynak kısma küresel yatak içine tam olarak oturmalıdır. Numune oynak tabla ayarlanarak her iki tabla yüzeyine iyice oturacak şekilde yerleştirilmelidir. Aşındırıcı özelliğe sahip kayaçlar yüzeyleri pürüzlü hale getirebileceğinden zaman zaman plaka yüzeyleri taşlanmalıdır.

2. DENEY NUMUNELERİ

2.1 Deneyde kullanılacak numuneler, düzgün dairesel silindir biçiminde olmalıdır. Silindirik numunelerde boy (L), çap (D) oranı 2.0-2.5 olmalıdır. 54 mm (NX karot) den daha küçük çaplı numuneler tercih edilmemeli, deneyde kullanılmamalıdır. Bazı özel durumlarda 54 mm’den daha küçük çaplı numuneler kullanılmış ise deney raporunda bu durum mutlaka belirtilmelidir. Numune iki ucundan birbirine parelel ve uzun eksene dik olarak kesilmelidir. İki uc yüzey pürüzlüğü 0,025 mm’den az oluncaya kadar yüzeyler taşlanmalı ve parlatılmalıdır. İki yüzeyin uzun eksenle yaptıkları dik açıdan sapma 1000 mm’de 1 mm'yi geçmemelidir. Hazırlanması deney numunesinin yan yüzlerinin alt ve üst yüzeylere dikliği ve pürüzlülüğü alt ve üst yüzeylerin pürüzsüzlüğü ve düzlüğü komparatör saatiyle ölçülür. Bu işlem için numune V yatak üzerine yerleştirilir. Numunenin silindirik yüzeylerinin düzgünlüğü Şekil-1’de görüldüğü gibi; alt ve üst düzeylerin düzgünlüğü Şekil-2’de görüldüğü gibi araştırılır.

2.2 Deney numunesinin çapı, numune boyunun ortasına rastlayan yerde, ölçülerek bulunur. Çap 0,25 mm duyarlıkta ölçülür. Bulunan bu çap, numunenin yük uygulanan enkesit alanının hesaplanmasında kullanılır.

2.3 Deney sırasındaki numunenin içerdiği su oranı, basınç dayanım test sonuçlarına önemli ölçüde etki edebilir. Numuneler hazırlandıktan sonra deney yapılıncaya kadar en az 15 gün oda sıcaklığında ve normal atmosfer koşullarında tutulmalıdır. Basınç dayanım testini tüm kuru olarak yapılması istenildiğinde, etüvde 105+-5°C’de değişmez ağırlığa kadar kurutulur. Numunenin değişik su içeri oranlarında deney yapılması gerekli olabilir. Her üç durumda da numunenin, deneyin yapıldığı andaki nem miktarı deney raporunda belirtilmelidir.

3. DENEYİN YAPILIŞI

Deneyler en az 10 numune üzerinde yapılır. Her deneyden önce küresel yatağın oynaklığı kontrol edilir. Yükleme tablalarının ve deney numunesinin yüzeyleri iyice silinerek temizlenir ve deney numunesi alt tablanın üzerine yerleştirilir. Deney numune ekseni ile küresel yatak üzerindeki tablanın basınç merkezi aynı olacak biçimde gerekli ayarlama yapılır. Numuneye uygulanacak yükün yüzeye eşit olarak dağılımını sağlamak için, oynak tabla numune yüzeyine tümüyle değecek biçimde ayarlanır.

Yükleme, sürekli olarak, olabildiği kadar değişmez bir yükleme hızı kırılmayı 5-15 dakikalık bir süre içinde oluşturacak biçimde ayarlanır.

4. HESAPLAMALAR

Numunenin tek eksenli basınç dayanımı, kırılma sırasında elde edilen en büyük yük değerinin (P) numune enkesit alanına bölünmesi ile hesaplanır. Sonuç en yakın 1 kgf/cm2’lik bir doğrulukla gösterilir. Her bir deney numunesi için bulunan sonuçların ortalama değeri alınarak kayacın basınç dayanımı bulunur.


5. SONUÇLARIN GÖSTERİLMESİ

Raporda uygulanan yöntem ve sonuçlar ile varsa deney sonuçlarını değiştirebilecek etkenlerin sakıncalarını önlemek üzere alınmış olan önlemler de belirtilmelidir.


6. YARARLANILAN KAYNAKLAR
TS 2028
ASTM D 2938


Şekil-1 Silindirik yüzeylerin düzgünlüğünün kontrolü


Şekil-2 Alt ve üst yüzlerinin pürüzlülük ve düzgünlüğün kontrolü

Kaynak:Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü