Выполнен анализ и рассмотрены некоторые аспекты проявления масштабного эффекта при испытаниях образцов горных пород с целью определения их прочностных свойств. Отмечено, что наряду с определением средних значений прочности важную информацию несет величина коэффициента вариации как характеристика неоднородности горных пород. Приведены результаты экспериментальных исследований образцов горных пород разных размеров при определении предела прочности на растяжение. Имеет место устойчивое изменение (снижение) характеристик разброса значений при увеличении длины образцов при незначительном уменьшении величины средней прочности. Для образцов мрамора и песчаника средняя прочность с изменением размеров образцов практически остается постоянной. Разработана методика и проведены испытания на прочность образцов малых размеров, диаметр которых составлял ~6 мм. При испытаниях образцов малых размеров следует отметить незначительный разброс значений показателей прочностных свойств и соответственно малые значения коэффициента вариации. Полученные данные при испытаниях образцов малых размеров исследованных горных пород сопоставлены (с учетом масштабного эффекта) с данными по испытаниям стандартных образцов, что свидетельствует о возможности использования данного метода для определения прочностных и упругих свойств горных пород.

Работа выполняется при частичной финансовой поддержке РНФ (грант № 15-19-10007, ЗДВ и ППЕ) и частичной финансовой поддержке РФФИ (грант №14-05-00446).

Ключевые слова

Горная порода, разрушение, масштабный эффект, эксперимент, прочность, неоднородность, структура, размер.