pdf (742 KB)

Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 22, 2010.Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 22, 2010.64 2 I. I. Dobrilović, V. V. Gulam, P. P. Hrženjak: Hrženjak: Primjena indeksnih metoda… ...do različitih proračuna, u kojima se ne bi koristilaznačajka kao što je jednoosna tlačna čvrstoća (Cargill &Shakoor, 1990). Prema tome, jednoosna tlačna čvrstoćapredstavlja jednu od najznačajnijih mehaničkih značajkikoja se koristi u mehanici stijena.S obzirom na karakteristike metoda, indeksnaispitivanja u mehanici stijena predstavljaju ispitivanjakojima se utvrđuju pokazatelji određenog svojstva, a nesamo svojstvo materijala. Metode mogu biti više ilimanje jednostavne, relativno brze i jeftine u provedbi, aneke od njih su i nerazorne zbog čega im je primjenavrlo ekonomična (Cargill & Shakoor, 1990).Jednostavnije metode ne zahtijevaju posebnu pripremuili obradu uzoraka dok one složenije to mogu. Primjenajednostavnijih metoda ispitivanja je zbog toga znatnoraširenija, čime su stečena i veća saznanja oprimjenjivosti istih u procjenama mehaničkih značajkimaterijala. Međutim, provedbom ispitivanja narazličitim materijalima i u različitim uvjetima, stečenasu isto tako ponešto različita iskustva, na temelju kojihsu dane određene smjernice. S ciljem utvrđivanjaprimjenjivosti jednostavnijih metoda indeksnihispitivanja, to jest metode određivanja tvrdoćeSchmidtovim čekićem i određivanja indeksa čvrstoćepostupkom opterećenja u točki, u procjenamamehaničkih značajki intaktnog stijenskog materijala,provedena su laboratorijska ispitivanja na trikarakteristična, vrlo različita vapnenca po fizikalnomehaničkimznačajkama, koji pripadaju krovinskimnaslagama ležišta „Korenići“.Indeksne metode ispitivanjaUvodno o metodama ispitivanjaIndeksnim metodama ispitivanja, koje se uspješnijemogu koristiti u određivanju mehaničkih značajkiintaktnog stijenskog materijala, najčešće se smatraju:određivanje tvrdoće (odskočne) Schmidtovim čekićem(Schmidt Rebound Hardness, SRH), određivanjeindeksa čvrstoće postupkom opterećenja u točki (PointLoad Test, PLT) i određivanje BP indeksa čvrstoće(Block Punch strength Index) te ostale, koje ili nemajuveću primjenu ili su još u fazi razvoja, kao što je naprimjer CST (Core Strangle Test). U literaturi se ovemetode najčešće još zovu i indirektnim metodamaispitivanja (Kahraman, 2001). Uz njih, kao jedna odindirektnih metoda ispitivanja koja se koristi zaodređivanje jednoosne tlačne čvrstoće i modulaelastičnosti, često se podrazumijeva i metoda zaodređivanje brzina prolaza ultrazvučnih elastičnihvalova. Međutim, metoda za određivanje brzina prolazaultrazvučnih elastičnih valova je postupak direktnogispitivanja, odnosno mjerenja brzina prolaza valova,zbog čega je onda ispravnije metodu tako i promatrati.S ciljem otklanjanja glavnih nedostatakakonvencionalnih metoda ispitivanja, a naročito PLT-a,za indirektno određivanje vrijednosti jednoosne tlačnečvrstoće razvijen je CST test (Yilmaz, 2009).Ispitivanjem se određuje CS (Core Strangle) indeks najezgri promjera 25 mm ili više. Princip ispitivanja jesličan PLT-u uz osnovnu razliku što se ispitivanje neprovodi u jednoj točki već se prstenom obuhvati jezgra ipreko prstena nanosi sila. Na taj se način obuhvaća većapovršina uzorka, što predstavlja veliku prednost ukolikose ispitivanja provode na heterogenim stijenama(Yilmaz, 2009). Međutim, kako uređaj za ovoispitivanje ima prilično složenu konstrukciju, što uzmogućnost ispitivanja samo valjkastih uzoraka tenepostojanja samog uređaja na tržištu, ne očekuje se daova metoda relativno brzo dođe u veću primjenu.Postupak određivanja BP indeksa čvrstoće temelji sena sili koja je potrebna da bi se klinom širine 19,5 mmpoprečno istisnuo dio materijala iz uzorka u oblikudiska, minimalnog promjera 42 mm. Cilj razvoja i ovogpostupka bila je metoda ispitivanja kojom bi se dobilibolji rezultati procjene čvrstoće materijala na manjimuzorcima, na kojima nisu moguće primjene metodeklasičnih ispitivanja (Ulusay et al., 2001). Međutim,istraživanja su pokazala da je pri određivanju BPindeksa čvrstoće jako bitna korekcija vrijednosti premaveličini uzoraka, odnosno da uzorci deblji od 15 mm nebi trebali biti ispitivani jer je kod takvih uzoraka uočenpovećan broj neregularnih lomova. Nadalje,utvrđivanjem raspodjele naprezanja pri ovom ispitivanjuzaključeno je da određivanje BP indeksa čvrstoće nijepogodno za direktno određivanje posmične čvrstoće,iako se na početku metoda upravo s tim ciljem razvila,zbog čega je i ovo ispitivanje potrebno promatrati kaoindeksnu metodu ispitivanja (Sulukcu & Ulusay, 2001).Ispitivanjem je utvrđena nešto bolja korelacija sjednoosnom tlačnom čvrstoćom te vlačnom čvrstoćomdobivenom brazilskim testom u odnosu na korelacijedobivene PLT postupkom ispitivanja. (Ulusay et al.,2001). Međutim, kako je za provedbu ispitivanja BPindeksa čvrstoće ipak potrebna određena priprema iobrada uzoraka te također nepostojanja uređaja natržištu, metoda još uvijek nema širu primjenu.Na temelju svega izloženog može se zaključiti daodređivanje tvrdoće Schmidtovim čekićem teodređivanje indeksa čvrstoće postupkom opterećenja utočki, kao indeksne metode ispitivanja, zbog svojejednostavnosti u provedbi još uvijek imaju najširuprimjenu, zbog čega je u nastavku dan detaljniji pregledobjavljenih rezultata istraživanja primjenom ovihmetoda ispitivanja.Postupak određivanja tvrdoće Schmidtovim čekićemSchmidtov čekić je u originalnoj izvedbi konstruiran1948. godine kao uređaj za nerazornu metoduispitivanja čvrstoće betona na mjestu njegove ugradnje(Schmidt, 1951). Od tada se primjena Schmidtovogčekića naglo proširila i na druga područja, odnosnoispitivanja drugih materijala kao što je na primjer ugljenili općenito stijenski materijal. Već 1966. godine Deere i