Определение статического модуля упругости и коэффициента Пуассона горных пород при изменении температуры образца

• Main Author: Сукнёв, Сергей
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Закрытое акционерное общество Горная книга 2014
• Subjects: ГОРНЫЕ ПОРОДЫ; СЖАТИЕ; МОДУЛЬ УПРУГОСТИ; КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА; НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ; ВОЗДУШНО-СУХОЙ ОБРАЗЕЦ; ВОДОНАСЫЩЕННЫЙ ОБРАЗЕЦ; POISSON'S RATIO; Yakutia; Якути*
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-staticheskogo-modulya-uprugosti-i-koeffitsienta-puassona-gornyh-porod-pri-izmenenii-temperatury-obraztsa; http://cyberleninka.ru/article_covers/15685432.png

Исследованы упругие свойства (статический модуль упругости, коэффициент Пуассона) вмещающих пород алмазных месторождений Якутии. На одноосное сжатие испытывали образцы горных пород (известняк, алевролит) в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии. Для определения упругих свойств при изменении температуры образца использовали разработанную ранее методику. Проведению испытания предшествует обязательное уплотнение образца (2 цикла нагружения). На последующих циклах нагружения производится измерение продольных и поперечных деформаций образца. Верхняя и нижняя границы диапазона нагружения устанавливаются исходя из условий обратимости и линейности деформаций. Для измерения малых деформаций образца использовали прецизионные датчики прямого действия. Образец с установленными датчиками помещали в температурную камеру и проводили испытания последовательно: при комнатной температуре и при температурах 0 °С, -20 °С и -40 °С. Установлено, что с понижением температуры образца его модуль упругости линейно возрастает, в то время как коэффициент Пуассона остается постоянным. Такое же поведение демонстрируют образцы в водонасыщенном состоянии. Модуль упругости образца в водонасыщенном состоянии уменьшается на 22-28% по сравнению с воздушно-сухим состоянием, в то время как коэффициент Пуассона, напротив, увеличивается на 20-24%. The elastic properties (static elastic modulus, Poisson’s ratio) of country rocks which enclose the diamond pipes in Yakutia are studied. Air-dry and water-saturated rock specimens (limestone, siltstone) are tested in compression. The previously developed test method is used to determine the elastic properties under specimen temperature variation. Compaction of the rock specimen during the first two loading cycles have to precede the measurements of the axial and lateral strains at the next loading cycles. Basic and upper loading stresses are determined by taking into account the conditions of strain reversibility and linearity. To measure small strains the direct-acting precision extensometers are used. Instrumented with axial and lateral extensometers specimen has been placed into temperature cell and tested step-by-step at room, 0 °С, -20 °С and -40 °С temperature. It has been found that a decrease of the specimen temperature results in linear increase of the elastic modulus, whereas Poisson’s ratio remains constant. The same behaviour water-saturated specimen demonstrates. The elastic modulus of water-saturated specimen is lower by 22-28 percent in comparison with the one of air-dry specimen, whereas Poisson’s ratio on the contrary is higher by 20-24 percent.