NF P94-422-2001 Rock - Determination of the tensile strength - Indirect method - Brazil test 《岩石 拉伸强度的测定 间接法 Brazil试验》.pdf

1、FA1 06665 ISSN 0335-3931 7 O O N U O if a o NF P 94-422 Janvier 2001 Indice de classement : P 94-422 ICs : 93.020 Roches Dtermination de la rsistance la traction Mthode indirecte - Essai brsilien E : Rock - Determination of the tensile strength - Indirect method - Brazil test D : Gestein - Bestimmun

2、g der Zugfestigkeit - Indirektes Verfahren - Brazil-Test Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral dAFNOR le 20 dcembre 2000 pour prendre effet le 20 janvier 2001. Correspondance la date de publication du prsent document, il nexiste pas de travaux europens ou internationaux traitant du

3、 mme sujet. Analyse Le prsent document traite de la dtermination de la rsistance la traction dune prouvette de roche par une mthode indirecte. II fixe la terminologie, dfinit Iappa- reillage, ainsi que le mode opratoire de lessai et prcise les rsultats prsenter. Descripteurs Thsaurus International T

4、echnique : roche, rsistance la traction, essai de traction, essai de fendage, matriel dessai, prparation de spcimen dessai, mode opratoi re. Modifications Corrections dite et diffuse par lAssociation Franaise de Normalisation (AFNOR), Tour Europe 92049 Paris La Dfense Cedex Tl. : O1 42 91 55 55 -Tl.

5、 international : + 33 1 42 91 55 55 O AFNOR 2001 AFNOR 2001 1 er tirage 2001-01 -F COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesRoches BNSR P94 Membres de la commission de normalisation Prsident : M DUFFAUT Secrtariat : M BIGOT - LABORATOIRE REGIONAL

6、 DES PONTS ET CHAUSSEES DE LEST PARISIEN - DREIF M DUBIE M DU FFAUT M DURVILLE M FLEURISSON M GANGNEUX M GAUDIN M GHOREYCHI M GUERPILLON MME HOMAND M ORENGO M PARADIS MME PINEAU M QUEMART M RICHARD M ROBERT M WATELET EDF-TEGG COMITE FRANAIS DE MECANIQUE DES ROCHES COMITE FRANCAIS DE LA GEOLOGIE DE L

7、INGENIEUR ECOLE DES MINES DE PARIS - CGI CEBTP SCETAUROUTE COMITE FRANCAIS DE MECANIQUE DES ROCHES SCETAUROUTE ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE GEOLOGIE UNIVERSITE JOSEPH FOURIER SNCF AFNOR LPC AIX EN PROVENCE CETE - LRPC DE LYON CENTRE DETUDE DES TUNNELS INERIS COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De

8、 NormalisationLicensed by Information Handling Services-3- NF P 94-422 Sommaire Page 1 2 3 3.1 3.2 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 7 8 Domaine dapplication 4 Rfrences normatives . 4 Dfinitions . Notations 4 Dfinitions 4 Notations 4 Principe . 4 Appareillage . 5 Matriel dusinage de lprouvet

9、te . 5 Matriel de mesurage de lprouvette . 5 Matriel de pesage de lprouvette 5 Matriel de chargement de lprouvette 5 Matriel denregistrement de la force 5 Mode opratoire . 6 Usinage de lprouvette . 6 Conditionnement de lprouvette . 6 Mesure des caractristiques gomtriques de lprouvette 6 Ralisation d

10、e lessai . 6 Expression des rsultats 7 Procs-verbal dessai 7 COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesNF P 94-422 -4- 1 Domaine dapplication Le prsent document sapplique la dtermination de la rsistance la traction dune prouvette de roche par une

11、mthode indirecte dite essai brsilien). Linterprtation des rsultats devra prendre en compte la valeur ponctuelle de la mesure ainsi que lorientation des discontinuits. 2 Rfrences normatives Le prsent document comporte par rfrence date des dispositions dautres publications. Ces rfrences nor- matives s

12、ont cites aux endroits appropris dans le texte et les publications sont numres ci-aprs. Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultrieurs de lune quelconque de ces publications ne sappli- que ce document que sils y ont t incorpors par amendement ou rvision. Pour les rfrences non dates,

13、la dernire dition de la publication laquelle il est fait rfrence sapplique. NF P 94-41 0-1, Roches - Essais pour dterminer les proprits physiques des roches - Dtermination de la teneur en eau pondrale des roches - Mthode par tuvage. 3 Dfinitions - Notations 3.1 Dfinitions Pour les besoins du prsent

14、document, la dfinition suivante sapplique : lancement dune prouvette cylindrique : rapport entre sa hauteur H et son diamtre D. 3.2 Notations A D FmaX est la force maximale de compression applique selon deux gnratrices diamtralement opposes de H md mh Otb V w est laire de la section transversale ini

15、tiale de lprouvette ; est le diamtre initial de lprouvette ; lprouvette cylindrique ; est la hauteur initiale de lprouvette ; est la masse de lprouvette aprs dessiccation ; est la masse de lprouvette avant lessai ; est la rsistance la traction indirecte ; est le volume initial de lprouvette ; est la

16、 teneur en eau pondrale de lprouvette. 4 Principe Lessai seffectue sur une prouvette cylindrique de section transversale circulaire comprime suivant deux gn- ratrices diamtralement opposes. Lprouvette est centre sur le plateau infrieur dune presse de telle sorte que deux gnratrices diamtralement opp

17、oses soient mises en contact avec les deux plateaux de cette presse. La force qui est applique suivant le plan dfini par les deux gnratrices de lprouvette en contact avec les pla- teaux de la presse croit de faon continue et sans -coups, jusqu la rupture de lprouvette. COPYRIGHT AFNOR Association Fr

18、ancaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services-5- NF P 94-422 5 Appareillage 5.1 Matriel dusinage de lprouvette a) Carotteuse et carottiers couronne diamante pour les chantillons de roches fournis sous forme de blocs ou b) atelier permettant un sciage leau avec une scie circulaire

19、 munie de disques diamants. pour les carottes de sondage ncessitant un recarottage ; 5.2 a) Pied coulisse au 1/50 de mm ; b) surface plane de rfrence (par exemple : marbre) ; c) comparateur au 1/1 O0 de mm et son dispositif de fixation ou matriel quivalent ; d) support en forme de V dont le plan de

20、symtrie est orthogonal au plan de rfrence ; e) thermomtre de contrle de la temprature de la salle dessai. Matriel de mesurage de lprouvette 5.3 Balances de portes minimale et maximale compatibles avec les masses peser et telles que les peses soient effectues avec une incertitude de 1/1 O00 de la val

21、eur mesure. Matriel de pesage de lprouvette 5.4 a) Presse plateaux parallles La presse de capacit approprie la force requise lors de lessai, dote des dispositifs de scurit en vigueur et son bti de rigidit adapte aux forces gnres lors de lessai doit tre quipe dun plateau mobile guid de faon demeurer

22、parallle au plateau fixe. Un dispositif annexe de compression plateau mobile guid, fix sur une presse munie dun plateau rotule et dot de plaques intermdiaires ayant un diamtre suprieur la hauteur de lprouvette, peut tre utilis. Les dfauts cumuls de paralllisme et de planit des plateaux et le cas cha

23、nt des faces dappui des plaques intermdiaires doivent tre infrieurs 0,05 mm. La duret (superficielle) des surfaces en acier en contact avec lprouvette doit tre suprieure ou gale HRC 58. Matriel de chargement de lprouvette b) Cartons de chargement Des cartons rpartiteurs destins tre interposs entre l

24、es plateaux de la presse et les gnratrices charges. Ces cartons qui ne sont utiliss quune seule fois, de dimensions adaptes celles de lprouvette, doivent tre durs et avoir une paisseur comprise entre 0,02 fois et 0,04 fois le diamtre de lprouvette. 5.5 a) Appareillage de mesure de la force, avec une

25、 incertitude de 1/100 de la valeur mesure (appropri aux forces mises en uvre) ; b) dispositif denregistrement en fonction du temps, graphique ou numrique, adapt linformation dlivre par lappareillage de mesure de la force (la centrale dacquisition numrique doit permettre une saisie des valeurs avec u

26、ne priodicit infrieure ou gale la seconde). Matriel denregistrement de la force COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesNF P 94-422 -6- 6 Mode opratoire 6.1 Usinage de lprouvette Lprouvette dessai doit tre un cylindre droit avec un lancement com

27、pris entre 0,8 et 15 Elle est obtenue par carottage et sciage. Le diamtre de lprouvette ne doit pas tre infrieur 40 mm ni suprieur 150 mm, et doit tre suprieur 1 O fois la taille du plus gros grain ou du plus gros cristal prsent dans la roche. 6.2 Conditionnement de lprouvette Lorsque les essais doi

28、vent tre raliss ltat sec, lprouvette doit tre sche dans une enceinte thermostati- que, la temprature maximale de 60 OC , jusqu masse constante. On considre que la masse constante est atteinte lorsque lcart entre deux peses successives effectues 4 h dintervalle est au plus gal 0,l % de la masse de lp

29、rouvette. Lorsque lessai doit tre ralis en respectant la teneur en eau de lprouvette il convient de la protger contre toute dessiccation avant essai ; si la teneur en eau est mesure, elle lest, dans ce cas, aprs essai. 6.3 La hauteur de lprouvette doit tre mesure avec une incertitude infrieure 0,5 m

30、m. Le diamtre de lprouvette doit tre mesur 0,l mm prs en considrant la moyenne de deux mesures selon des directions perpendiculaires, mi-hauteur. Le paralllisme des gnratrices est contrl au moyen dun comparateur permettant de mesurer un dplacement normal au plan de rfrence. La mesure est effectue en

31、 dplaant (sans rotation) lprouvette sur toute sa lon- gueur dans le support en forme de V dont le plan de symtrie est orthogonal au plan de rfrence. La mme op- ration est rpte en faisant tourner lprouvette dun quart de tour chaque fois, jusqu rotation complte. Les carts doivent tre infrieurs 0,2 mm.

32、 Mesure des caractristiques gomtriques de lprouvette NOTE Les carts observs, lorsquils sont lis des vacuoles isoles, ne doivent pas tre pris en compte. 6.4 Ralisation de lessai Lprouvette doit se trouver la temprature ambiante (comprise entre 15 OC et 28 OC) lors de lessai et tre pro- tge pour viter

33、 toute modification de sa teneur en eau. Le processus de lessai est le suivant : - nettoyer les surfaces des plateaux de la presse, ainsi que les faces des ventuelles plaques intermdiaires ; - centrer soigneusement les ventuelles plaques intermdiaires suivant laxe du dispositif de guidage du plateau

34、 mobile ; - disposer lprouvette de telle sorte que son axe soit parallle aux plans des plateaux de la presse en intercalant un carton de rpartition entre chaque gnratrice et le plateau correspondant. Les cartons ne doivent tre uti- liss quune fois ; - reprer lorientation de lprouvette par rapport la

35、 structure de la roche ; - centrer lensemble par rapport au plateau mobile ; - appliquer de manire continue, une force constamment croissante et sans -coups jusqu la rupture de - la vitesse de chargement doit tre adapte la rsistance de la roche de telle sorte que la rupture de Iprou- - mesurer la fo

36、rce applique et noter la force maximale atteinte ; - peser ventuellement lprouvette immdiatement aprs la rupture afin den dterminer la teneur en eau lprouvette ; vette ait lieu entre 2 min et 10 min aprs le dbut du chargement ; conformment la norme NF P 94-410-1. COPYRIGHT AFNOR Association Francais

37、e De NormalisationLicensed by Information Handling Services-7- NF P 94-422 7 Expression des rsultats La rsistance la traction indirecte q, est calcule par la formule suivante tb = 2Fmax / D H Le rsultat est exprim en mgapascals avec un nombre de chiffres significatifs compatible avec lincertitude li

38、e la mesure. 8 Procs-verbal dessai Le procs-verbal dessai doit contenir les informations minimales suivantes : - la rfrence au prsent document NF P 94-422 ; - le nom de lorganisme qui a ralis lessai ; - la rfrence du dossier ; - la provenance de lchantillon (nom et localisation du site) ; - la local

39、isation de lprouvette (repre, sondage, profondeur, orientation) ; - la date de lessai ; - les dimensions de lprouvette ; - le schma de lprouvette lors de la rupture ainsi que les htrognits et discontinuits ventuellement visi- - la dure de lessai (une courbe reprsentant la charge en fonction du temps

40、 peut tre jointe) ; - ventuellement, la masse volumique sche de lprouvette (pour lessai ralis ltat sec) ; - ventuellement, la masse volumique et la teneur en eau mesure immdiatement aprs lessai (pour lessai - la force maximale FmaX atteinte au cours de lessai ; - la rsistance la traction indirecte o

41、tb, en mgapascals ; - les observations lies la ralisation de lessai (temprature dtuvage, rupture influence par la prsence dune discontinuit) incidents et dtails opratoires non prvus dans le prsent document et susceptibles davoir une influence sur le rsultat. bles (litage, foliation, discontinuit locale) ; ralis sur prouvette humide ltat naturel) ; COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services