Исследованы упругие свойства вмещающих пород алмазных месторождений Якутии. На одноосное сжатие испытаны образцы горных пород (известняк, алевролит) в воздушно-сухом и влажном состоянии. Задача исследования – установление экспериментальных закономерностей изменения упругих свойств породных образцов с изменением их состояния, характеризуемого количеством избыточной (по сравнению с воздушно-сухим состоянием) влаги в образце. Использован метод, основанный на регистрации малых обратимых деформаций образца, суть которого состоит в том, что продольные и поперечные деформации измеряются при нагружении образца в определенном диапазоне, когда деформирование материала является линейно-упругим и не приводит к необратимым структурным изменениям. Это позволило провести полный цикл испытаний на одном образце и исключить погрешности, связанные с разбросом свойств от образца к образцу. Образец погружали в воду и выдерживали до полного насыщения. Испытания проводили в процессе естественного высыхания образца через определенные промежутки времени, и по диаграммам деформирования рассчитывали значения модуля упругости и коэффициента Пуассона. Цикл испытаний одного образца составил 28 суток. Изменение упругих свойств в зависимости от степени водонасыщения носит существенно нелинейный характер. При влажности образца, составляющей 20% от максимального уровня (в водонасыщенном состоянии), изменение свойств алевролита составило более 50%, а известняка – более 90% от максимального изменения, которое достигается в водонасыщенном состоянии по сравнению с воздушно-сухим состоянием.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 15-45-05014).

Ключевые слова

Горные породы, сжатие, модуль упругости, коэффициент Пуассона, влажность.