Горные породы, их течение

Горные породы, их течение 13, 251 [c.637]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

Горные породы — мрамор, доломит, гранит, базальт — в условиях трехосного нагружения при небольшом обжимающем давлении дают не слишком большую пластическую деформацию перед разрушением (для цилиндрических образцов осевая деформация достигает нескольких процентов) в то же время при повышенных температурах вплоть до 800° С пластичность этих материалов возрастает. Их можно деформировать до осевой деформации 10—15% и больше при значительно меньшем дифференциальном напряжении течения (осевое напряжение минус поперечное) при этом происходит внутрикристаллитное скольжение. Твердые сухие гранит и базальт при обжимающем давлении 5000 атм лишь слегка пластичны при 300° С, а при 500° С они текут без разрушения под дифференциальным осевым напряжением 1100 атм до осевой деформации 15%. Наиболее же пластичная из пород—мрамор — может быть деформирована на 1500% при растяжении под обжимающим давлением 5000 атм при 800° С. [c.604]

Наиболее распространен способ устройства на покрытии шероховатой поверхностной обработки ее проводят по очереди сначала на одной половине ширины покрытия, затем на другой. Эта поверхностная обработка отличается от обычно применяемых при строительстве облегченных усовершенствованных покрытий следующим. Минеральный материал для нее должен быть остроугольным из твердых горных пород (лучше I, но не ниже П класса) желательно разнозернистых, типа гранитных. Материал должен быть однородным, т. е. зерна должны отличаться по размерам не более чем на 2—5 мм, т. е., например, размером 5—10, лучше 8—10 мм. При более крупном щебеночном материале (но не крупнее 20—25 мм) шероховатость покрытия в начальный период больше, чем при применении мелкого. Покрытия с таким крупным остроугольным щебнем, острые кромки которого выступают на поверхности, сильно изнашивают покрышки автомобилей, шлифуются и с течением времени быстрее, чем при более мелком покрытии, теряют шероховатость. Поэтому целесообразнее и экономичнее применять мелкий щебень, каменную мелочь, высевки и даже крупнозернистый чистый кварцевый песок. Наилучшим для длительного сохранения шероховатости на сухих покрытиях считают применение песка размером 3—5 мм, высевок 5—8 мм, каменной мелочи — 8—10 или 10—12 (15) мм. Минеральный материал должен быть (кроме применяемого в 5-й климатической зоне,) предварительно обработан вяжущим с применением ПАВ. Вяжущее — вязкий битум или деготь — применяют в горяче.м состоянии, но маркой выше, чем те, которые применяют при обычной поверхностной обработке (т. е. БНД-200/300 и БНД-130/200 и Д6). Расход вяжущего должен быть меньше и не превосходить 0,5—0,8 л/ж его должно быть достаточно, чтобы удерживать щебень на покрытии, но не обволакивать зерна более чем на половину их высоты в покрытии (рис. 74). [c.200]

Течение тока в анизотропной среде. Электромагнитный метод никогда не дает сведений о геоэлектрической структуре пород, но позволяет установить характер и параметры электромагнитного поля. Само собой понятно, что поле зависит от расположения пластов горных пород и их параметров. [c.210]

АСФАЛЬТ, горная минеральная или иудейская смола, битум (см.), черное, вязкое или твердое ископаемое вещество, известное еще в древности в качестве цементирующего строительного материала. Понятие А. претерпевало изменения в течение времени и в настоящее время получило более узкое вначение. К А. относят битумы, обладающие нек-рыми б. или м. установленными физико-химич. свойствами, природные и получаемые искусственно из нефти перегонкой или крекингом. Помимо того в производственной практике А. называют материал, получаемый ив порошка асфальтовой породы (см.) и чистого А. (а также и материал, идущий непосредственно на покрытие мостовых). Термин битум принял более широкое толкование, обнимающее понятия нефти, А., асфальтита и аналогичных веществ. Природный А. встречается либо почти совершенно без примеси посторонних неорганич. веществ, либо с некоторым содержанием их, либо наконец А. пропитывает в той или иной степени какую-либо пористую каменную породу, образуя асфальтовый камень или асфальтовую породу. Чистый или [c.497]

Интенсивность проявления реологических свойств горных пород, их ползучести, пластичности и псевдовязкого течения возрастает по мере роста нагрузок, их приближения к разрушающим при кратковременном приложении нагрузок. [c.61]

Работа профессора Ж.-П. Пуарье издана в кембриджской серии книг по наукам о Земле. В настоящее время проблемы физического материаловедения в применении к минералам и горным породам находятся в центре внимания специалистов по физике Земли, планет и спутников. Это и понятно. Чтобы построить эволюционную модель планетного тела, необходимо знать законы, управляющие течением минералов, льдов и горных пород —основных материалов, из которых построены недра Земли, планет и их спутников. При этом важно выяснить именно физический механизм, который приводит к искомому феноменологическому уравнению, так как требуется вскрыть зависимость эффективной вязкости от давления, температуры и касательных напряжений. Это позволяет экстраполировать лабораторные данные к условиям, господствующим в недрах планетных тел. Именно физическим механизмам высокотемпературной ползучести и посвящена монография Ж.-П. Пуарье. [c.5]

Тела с кристаллической структурой также обладают способностью пластически деформироваться при температурах, лежащих значительно ниже точки их плавления. Ряд примеров был указан в предыдущей главе. Среди поликристаллических материалов важнейшее место занимают пластичные (ковкие) металлы благодаря их способности подвергаться пластическим деформациям под действием усилий достаточной величины и при низких температурах. Лабораторные испытания, произведенные с постепенным увеличением силы в течение непродолжительного времени, показали, что значительные пластические деформации можно получить и в других кристаллических материалах, как, например, в хрупких горных породах (мрамор, песчаник). Чтобы этого достигнуть, требуются, однако, большие сячимающие усилия, причем нагружение следует производить так, чтобы образец работал в условиях сложного напряженного состояния. [c.22]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

Нагревание горных пород при атмосферном давлении (0=0) от обычной температуры 0о=273° до температур, близких к температуре плавления дт, сопровождается возрастанием температурного расширения е приблизительно на 8—12% или несколько больше, а их объем уменьшается при 0 = 0o= onst с возрастанием давления р, вероятно, на 4—6% при давлении р=10 000 атм. Эти обстоятельства важны, например, для понимания интересных задач механики, связанных с процессами конвективного охлаждения верхних слоев земной коры в течение раннего, геологического периода, когда происходило ее затвердевание. Здесь возникает задача о том, на какую глубину может погрузиться горная порода после того, как она затвердела, а ее плотность увеличилась из-за застывания и давления вышележащих слоев, но уменьшилась из-за температурного расширения, связанного с тем, что, погружаясь, порода попадает в область более высоких температур. [c.26]

Все ранее описанные методы можно рассматривать как методы, использующие постоянные и квазипостоянные электромагнитные поля, т. е. поля, характеризуемые вектором, величина и направление которого в течение времени измерения остаются постоянными или, как это наблюдается при медленных колебаниях земного поля, изменяются очень медленно. Горные породы поэтому во всех таких случаях однозначно описываются их удельным сопротивлением, так как приходится учитывать только токи проводимости. [c.175]

На понижение значения пористости горных пород наряду с сжатием влияет их сцементированность. По-видимому, цементирующее вещество, преимущественно располагающееся в местах бывших контактов между зернами осадочных пород, образовалось в течение геологического периода. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...