ОБ ОСОБЕННОСТЯХ РОСТА ТРЕЩИН В ВЯЗКО-УПРУГОЙ СРЕДЕ С РАЗВИТОЙ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

Изучение физических механизмов разрушения горных пород позволяет получать информацию, необходимую при разработке новых технологий добычи и переработки полезных ископаемых. Также такие знания дают возможность оценить влияние внешних факторов, например воды, на прочностные характеристики горных выработок и сооружений, в том числе и подземных, в реальных условиях. В работе изучается деформационное поведение и особенности разрушения малогабаритных образцов, вырезанных из модельных вязко-упругих материалов – горных пород (углистого кварцита, серпентинита и искусственного песчаника) при диаметральном сжатии – непрямом растяжении. Лабораторные исследования и последующее моделирование структуры и свойств горных пород, выполненные на малогабаритных образцах, дают возможность решить поставленную задачу, не привлекая дорогостоящее испытательное оборудование и не нарушая целостности образцов. В ходе исследования были изготовлены малогабаритные образцы в форме цилиндров из модельных вязко-упругих материалов. Оценены механические свойства образцов углистого кварцита, серпентинита и искусственного песчаника в исходном состоянии и после суточной выдержки в воде. Показано влияние воды на изменение типа деформационного поведения образцов. Выполнено картирование боковых поверхностей образцов, и составлены топограммы рабочих поверхностей до и после испытаний. На их базе проведен металлографический анализ геометрических характеристик трещин на макро- и микроскопическом уровне. Выдвинуто предположение, что изменение типа деформационного поведения горных пород, а также снижение прочностных свойств исследуемых образцов горных пород под влиянием воды объясняется механизмами эффекта Ребиндера.