Определение предела упругости, пределов прочности породы на сжатие и растяжение

Упругость – способность горных пород полностью восстанавливать свои первоначальные формы и размеры после снятия нагрузки [1, 2].

Предел упругости _у – напряжение, при котором горной породе начинается пластическая деформация. Определяется как отношения силы, соответствующей пределу упругости породы при сжатии Р_у, на площадь поперечного сечение образца горной породы S:

_у = Р_у/S=

Где P_y – сила, соответствующая пределу упругости при сжатии, Н; S = Пd²/4– площадь поперечного сечения образца цилиндрической формы.

Предел прочности на сжатие _сж – критическое значение одноосного сжимающего напряжения, при котором происходит разрушение породы.

Существует несколько методов определения предела прочности пород на сжатие, такие как: метод определение предела прочности на сжатие на образцах правильной геометрической формы, на образцах полуправильной формы и на образцах неправильной или произвольной формы. Первый из них является наиболее точным. Испытания этим методом проводится на цилиндрических образцах на гидравлическом прессе. Нагрузка равномерно повышается вплоть до разрушение образца с фиксацией максимального его значения.

Величина предела прочности на сжатие определяется по формуле:

_сж = P_сж/ (Пd²/4)⁼

Где P_сж – разрушающего нагрузка при сжатии образца, Н;

Предел прочности на растяжение _р – критическое значение одноосного растягивающего напряжения, при котором происходит разрушение породы. Для определения прочности пород на растяжение используется метод прямого (непосредственного) растяжения, а также ряд косвенного методов.

Метод прямого растяжения. Определение _р этим методом производится на образцах правильной геометрической формы на разрывной машине с приложением к образцу растягивающих усилий. Величина предела прочности на растяжение для образцов цилиндрической формы вычисляется по формуле:

_р = Р_р/(Пd²/4)=

Где Р_р – разрушающее растягивающее усилие, Н.