Podsumowanie badań laboratoryjnych piaskowca pod kątem analizy wyrywania kotwy

Jakub Gontarz1, Jerzy Podgórski1, Marek Kalita2, Michał Siegmund3
1Katedra Mechaniki Budowli, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska
2Zakład Maszyn i Urządzeń, Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice
3Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice

© 2016 Budownictwo i Architektura. Publikacja na licencji Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 (CC BY-NC-SA 4.0)

Cytowanie: Budownictwo i Architektura, vol. 16(3) (2017) 113-123, ISSN 1899-0665, DOI: 10.24358/Bud-Arch_17_163_11

Historia:
Opublikowano: 03-12-2017

Streszczenie:

W pracy przedstawiono wyniki badań mechanicznych dwóch rodzajów piaskowca pochodzącego z dwóch kopalń kamienia w Polsce. Wykonano badania ściskania próbek sześciennych, trójpunktowego zginania belek, zginania belek z nacięciami i badanie wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu oraz przy ściskaniu metodą kwazi-brazylijską. Na podstawie przeprowadzonych badań wyznaczono wartości wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie, moduły Younga i współczynniki Poissona. Z testu zginania naciętych belek wyznaczono krytyczny mnożnik intensywności naprężeń w pierwszej modzie pękania oraz krytyczną energię pękania. Wyznaczone wartości docelowo mają służyć jako parametry modeli komputerowych używanych w symulacjach badania mającego na celu wyrywanie fragmentu skała za pomocą zakotwionej w niej kotwy samopodcinającej.

Słowa kluczowe:

mechanika pękania skał, piaskowiec, kotwa samopodcinająca, badania laboratoryjne, parametry materiałowe


Summary of laboratory tests of sandstone for pull-out test analysis

Abstract:

The paper presents the results of mechanical laboratory tests of two types of sandstone, white and gray, obtained from two stone quarries in Poland. Compression tests of cubic samples, three-point bending tests, bending of notched beams and quasi-Brazilian test were performed. Basing on these tests, the values of compressive strength, tensile strength, Young’s modulus and Poisson’s ratio were determined. From the bending test of notched beams, a critical stress intensity factor in mode I and critical energy release rate was determined. These values are intended to be used as parameters of numerical (FEM) model to simulate the pull-out test of an anchor pulled out from the rock surface.

Keywords:

rock mechanics, fracture mechanics, sandstone, self-undercut anchor, laboratory tests, material parameters


Literatura / References:

1. Van Mier J.G.M. Fracture Processes of Concrete. CRC Press, 2000.
2. Bower A.F. Applied mechanics of solids. CRC Press, 2009.
3. Elices M., Guinea G.V., Gómez J., Planas J., The cohesive zone model: advantages, limitations and challenges, Engineering Fracture Mechanics 69 (2002) 137-163.
4. Gontarz J., Podgórski J., Explanation of the mechanism of destruction of the cylindrical sample in the Brazilian test, [w:] Advances in Mechanics: Theoretical, Computational and Interdisciplinary Issues. (ed. Kleiber M., Burczyński T., Wilde K., Górski J., Winkelmann K., Smakosz Ł.). Taylor and Francis Group, Boca Raton 2016.