MT593.8-200X人工冻土物理力学性能试验.doc

××/T ××××—××××
国家安全生产监督管理总局 发布
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人工冻土物理力学性能试验
第8部分：人工冻土抗折强度
试验方法
Artificial frozen soil physics mechanics performance test——
Part 8：Artificial frozen soil bending strength
test method

（送审稿）
MT/T 593.8—200×

MT
中华人民共和国煤炭行业标准
ICS73
P 70
备案号：

1
MT/T 593.8—200×
目 次
前言 II
1范围 1
2规范性引用文件 1
3术语和定义 1
4 试验用仪器、设备 1
5 试样 2
6 基本要求 2
7 试验步骤 2
8结果计算 2
附录A（规范性附录）人工冻土抗折强度试验表 3

I

前 言
MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》分为八个部分：
——第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法；
——第2部分：土壤冻胀试验方法；
——第3部分：人工冻土静水压力下固结试验方法；
——第4部分：人工冻土单轴抗压强度试验方法；
——第5部分：人工冻土三轴剪切强度试验方法；
——第6部分：人工冻土单轴蠕变试验方法；
——第7部分：人工冻土三轴蠕变试验方法；
——第8部分：人工冻土抗折强度试验方法。
第1部分至第7部分是对MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》的修订，第8部分是MT/T593《人工冻土物理力学性能试验》新增加部分。本部分为MT/T593的第8部分。
本部分的附录A为规范性附录。
本部分由中国煤炭工业协会提出。
本部分由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。
本部分起草单位：煤炭科学研究总院建井研究分院、北京中煤矿山工程有限公司、中国矿业大学、安徽理工大学、济南瑞普机电技术有限公司。
本部分主要起草人：李长忠、崔灏、刘晓敏、李嘉玲。

第8部分：人工冻土抗折强度试验方法
1 范围
MT/T593的本部分规定了人工冻土抗折强度试验用仪器、设备，试样，基本要求，试验步骤和结果计算。
本部分适用于冻结原状土及重塑土的抗折强度的测试和计算。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过MT/T593的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
MT/T593.1 人工冻土物理力学性能试验 第1部分：人工冻土试验取样及试样制备方法。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
人工冻土抗折强度 artificial frozen soil bending strength
人工冻土抵抗折断的能力。
4 试验用仪器、设备
4.1 低温冻土抗折试验机：最大轴向压力100kN，精度1%。
4.2 压力传感器：量程0kN～100kN,精度1% 。
4.3 温度传感器：量程-40℃～+40℃，精度0.2℃。
4.4 冷却及温控设备。
4.5 试验用含水率、密度测试装置、数据自动采集系统等。
4.6 试验加载装置：双点加载的钢制加压头，其要求应使两个相等的荷载同时作用在小梁的两个三分点处；与试样接触的两个支座头和两个加压头应具有直径约15mm的弧形端面（为防止接触面出现压融，弧形端面宜采用非金属材料制作），其中的一个支座头及两个加压头宜做成使之既能滚动又能前后倾斜。试样受力情况如图1所示。

1-加压头，2-试样，3-支座头
图 1 试样受力情况
5 试样
5.1 采用冻结原状土样，其取样和制备方法按MT/T593.1中6.2.2的规定进行，采用冻结重塑土试样，其制备方法按MT/T593.1中6.2.3的规定进行。
5.2 试样规格： 200mm×50mm×50mm。
5.3 试样数量：每层土每个试验温度4个。
6 基本要求
6.1 试验应在规定的试验温度中进行。
6.2 温度波动度小于等于±0.2℃。
6.3 只有一种试验温度时，应选择-10℃。若有多种试验温度时，其中应有-10℃。如果有特殊要求，可另选试验温度。
6.4 试验前各试验用仪器、设备应校正合格。
7 试验步骤
7.1 核实试样的来源、编号、密度、含水率，并填入附录A表内。
7.2 按人工冻土试验取样及试样制备方法有关规定制作试样。
7.3 试验前检查试样外观，测量试样断面尺寸。试样不得有明显缺陷。在试样侧面标出加载点位置。
7.4 将试样在试验机的支座上放稳对中，承压面应选择试样成型时的侧面。按图1要求，调整支座和加压头位置，其间距的尺寸偏差应不大于±1mm。
7.5 开动试验机，当加载压头与试样快接近时，调整加压头及支座，使接触均衡。对试样进行两次预弯，预弯荷载均相当于破坏荷载的5%～10%。
7.6 以60N/s的速度连续而均匀地加载(不得冲击)。每加载100N或200N测读并记录应变值，当试样接近破坏时应停止调整试验机油门直至试样破坏；如果试样没有破坏，支座位置已经发生错动，则停止试验，破坏荷载按发生错动时荷载计算，记录破坏荷载。
7.7 停机卸载后取下试样，描述试样破坏后的状况，填入附录A表内。
8 结果计算
人工冻土抗折强度计算：
　　　　　 ………………………………………………(1)
式中：
—抗折强度，单位为兆帕（MPa）；
—破坏荷载，单位为牛顿（N）；
—支座间距(即跨度)，单位为毫米（mm）；
—试样截面宽度，单位为毫米（mm）；
—试样截面高度，单位为毫米（mm）。
抗折强度以三个试样测值的平均值作为试验结果。将计算结果填入附录A表内。当三个试样抗折强度中的最大值和最小值，与中间值之差均超过中间值的15%时，该组试验应重做。

3
附　录　A
（规范性附录）
人工冻土抗折强度试验表
试验前试样高度 = mm
试验前试样宽度 = mm
试验前试样长度 = mm
试验重量 = g
试验前试样含水率= %
试验前试样密度 = g/mm3
试验温度 = ℃
试验前试样体积 = mm3
加载速率 = %/min
试验后试验含水率 = %
试验后试样密度 = g/mm3
冻土抗折强度 ＝ MPa
试验破坏情况：
试样截面宽度

mm
试样截面高度

mm
支座间距

mm
破坏荷载

mm

工程名称： 试 验 者：
土样编号： 计 算 者：
试样编号： 校 核 者：
土样说明： 试验日期：