Thí nghiệm nén tách đá (Brazilian Test)

Cường độ kháng kéo là một trong những chỉ tiêu cơ học thường được sử dụng của đá. Chỉ tiêu này có thể được xác định được trực tiếp bằng thí nghiệm kéo đơn trục hoặc thí nghiệm uốn. Tuy nhiên, việc thí nghiệm trực tiếp rất khó thực hiện, nên thí gián tiếp được sử dụng khá phổ biến.

Thí nghiệm nén tách có tên tiếng Anh là Brazilian Test - một số tác giả Việt gọi là thí nghiệm kéo tách- không hề gì, Wasabi công nhận tuốt. Đây là thí nghiệm gián tiếp xác định độ bền kháng kéo của các vật liệu giòn như đá, bê tông và các vật liệu tương tự. Đây là thí nghiệm khá đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất nhiều trong nghiên cứu và ứng dụng. Thí nghiệm này cũng được áp dụng được để xác định cường độ kháng kéo của bê tông hay các vật liệu giòn tương tự.




Mẫu đá hình trụ tròn được nén từ hai phía đối xứng nhau dọc theo đường sinh. Thông thường, mẫu đá có đường kính tối thiểu là 54mm (cỡ lõi khoan NX) hoặc bằng ít nhất 10 lần đường kính trung bình của hạt cấu tạo nên đá. Bề dày mẫu thường lấy bằng 0.5 lần đường kính mẫu. Tải trọng lên mẫu được tăng liên tục với tốc độ không đổi (thường từ 10 đến 50kN/phút) cho đến khi mẫu phá hoại. Khi nén mẫu sẽ hình thành nên ứng suất kéo vuông góc với phương nén.
Cường độ kháng kéo của đá được tính theo công thức:

sigma_kéo = 2P/(pi*DL)

Trong đó:

P - Tải trọng áp dụng tại thời điểm phá hoại
D - Đường kính mẫu
L - Bề dày mẫu
pi = số pi mà ai cũng biết ;)

Lưu ý, công thức trên đúng với giả thiết mẫu là đồng nhất và đẳng hướng. Nếu mẫu đá có tính dị hướng, mẫu cần được chuẩn bị sao cho có thể nén theo cả 2 phương vuông góc cũng như song song với phương của mặt dị hướng.