JIS Z 8835:2016 一面せん断試験による限界状態線（ＣＳＬ）及び壁面崩壊線（ＷＹＬ）の測定方法

                                                                                   Z 8835 : 2016

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 測定準備・・・・[3]
•  5 測定方法・・・・[3]
•  6 測定結果の報告・・・・[4]
•  附属書A(参考)一面せん断試験の詳細及び特徴・・・・[6]
•  附属書B(参考)粉体のせん断特性の測定データシート・・・・[11]
•  附属書C(参考)参考文献・・・・[13]

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Z 8835 : 2016

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本粉体工業技術協会(APPIE)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,団体規格(APPIE規格 : SAP 15-13 : 2013)を基に作成した
工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経
済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              Z 8835 : 2016

一面せん断試験による限界状態線(CSL)及び壁面崩壊線(WYL)の測定方法

Direct shear testing method for critical state line (CSL) and wall yield locus (WYL) f powder bed

1 適用範囲

  この規格は,垂直方向に圧密して形成させた粉体層を垂直方向に加圧した状態で,水平方向に横滑りさ
せたときに生じるせん断応力を測定する一面せん断試験による限界状態線(CSL)及び壁面崩壊線(WYL)
を求める方法について規定する。
  この規格は,主として,中位径x50が500 μm以下の粉体(微粒子)であり,また,主として,垂直応力
が500 kPa以下でのせん断特性に適用できる。
  なお,この規格では,三軸圧縮試験などにおける圧縮試験によるせん断特性の評価は適用しない。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS M 8100 粉塊混合物−サンプリング方法通則
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600によるほか,次による。
3.1
圧密(consolidation,compaction)
  粉体層に荷重を加えて,そのかさ体積を減少させ,粉体層のかさ密度又は空間率を変化させる操作。
    注記 粒子の破壊又は変形を伴う粉体層の圧密を圧縮(compression)と呼び,圧密と区別することが
          ある。この規格では,便宜的に両者を含めて圧密と呼ぶ。
3.2
破壊包絡線,YL(yield locus)
  ある空間率をもつ静止した粉体層中の任意の面に垂直応力σを負荷した状態で,その面に対して水平方
向にせん断応力τを徐々に作用させ,まさに崩壊し始める限界応力状態に達したときのτとσとの関係。
    注記1 図1に示すPYL(3.5)とCYL(3.6)とを合わせてYLと呼ぶ。
    注記2 YLの接線と垂直応力軸とのなす角を内部摩擦角φiという(図1参照)。その勾配を内部摩擦
            係数という。

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Z 8835 : 2016
                                     図1−粉体層の崩壊挙動
3.3
限界状態線,CSL(critical state line)
  粉体層の崩壊において,粉体層に荷重を加えて一定値になったときのせん断応力τと,せん断面に作用
する垂直応力σとの関係を示す,原点を通る直線(図1参照)。
3.4
粉体動摩擦角,φCSL(angle of critical state line)
  CSLと垂直応力軸とのなす角度。
3.5
粉体層破壊包絡線,PYL(powder yield locus)
  破壊包絡線と限界状態線との交点から,垂直応力が小さい領域の包絡線(図1参照)。
    注記1 PYLは,粉体層がせん断過程において膨張崩壊する場合のYLである。
    注記2 PYLは,粉体層の最大静止摩擦応力と垂直応力との関係を表し,CSLは粉体層の動摩擦応力
            の関係を表す。
    注記3 PYLが直線になるような粉体をクーロン粉体といい,τ=C+σtanφiで表される。図1のよう
            に直線関係にならないものを非クーロン粉体という。
3.6
圧密崩壊線,CYL(consolidation yield locus)
  破壊包絡線と限界状態線との交点から,垂直応力が大きい領域の包絡線(図1参照)。
    注記 CYLは,粉体層がせん断過程において圧密崩壊する場合のYLである。
3.7
壁面崩壊線,WYL(wall yield locus)
  粉体層のせん断試験における上下セルのいずれか一方を平板(壁面材料)に置き換え,限界状態線と同
様にして得られる壁面摩擦特性を示す直線。
3.8
壁面摩擦角,φWYL(angle of wall yield locus)
  WYLと垂直応力軸とのなす角度。
    注記 その勾配を,壁面摩擦係数という。

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                                                                                   Z 8835 : 2016
3.9
せん断付着力,C(shearing cohesion)
  垂直応力が作用していない(圧密されていない)場合のせん断応力。
    注記1 図1におけるPYLとせん断応力軸との交点Cの値で,粉体層の付着力の度合いを示す。
    注記2 土質工学分野では,粘着力と呼ばれている。
3.10
予圧密(preconsolidation)
  試験粉体の充状態を規定するための操作。
    注記 予圧密における最大垂直応力を,予圧密応力と呼ぶ。
3.11
定荷重せん断試験(constant vertical load shear test)
  粉体層に一定の垂直荷重を負荷しながら行うせん断試験。
3.12
定容積せん断試験(constant volume shear test)
  粉体層のかさ体積が変わらないようにして一定容積の空間(又はセル)内で行うせん断試験。

4 測定準備

  測定準備は,次による。
a) 試料の採取及び調製 試料の採取及び調製は,JIS M 8100の4.(一般事項)による。
b) 試料の再使用 試料は再使用しないで,測定ごとに新しい試料を用いる。ただし,圧密履歴を経てい
    ないことが明白である試料,及び希少な試料であるため再使用した旨を明記する場合は,この限りで
    はない。
c) 測定場の雰囲気の調整 試料を取り扱う環境は,温度(25±5) ℃,相対湿度(50±10) %とする。それ以
    外は,測定条件を明記する。

5 測定方法

  測定方法は,次による。
a) 装置 一面せん断試験装置の概要を,図2に示す。装置は,粉体試料をせん断するために相対移動す
    る上部セル1及び下部セル2,一定の充状態の粉体層に対して垂直荷重3を負荷・測定する装置,
    上部セル1又は下部セル2にせん断力5を負荷したときのせん断力検出用ロードセル4から構成する。
    主な試験装置には,ジェニケセル型,回転セル型,下部セル直動型及び平行平板型の各種せん断試験
    装置がある(各測定法の詳細は,附属書Aを参照)。ジェニケセル型,回転セル型及び平行平板型は
    ロードセル4とせん断力5を上部セル1に構成,下部セル直動型は下部セル2に構成する(図2中の
    〔〕で図示)。

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