Пластичность горных пород

При простых видах деформации горные породы являются хрупкими материалами и только в условиях всестороннего сжатия горные породы приобретают пластические свойства, которые носят принудительный характер (по Шрейнеру).

Пластическая деформация в горных породах может происходить как за счет скольжения внутри зерен кристаллов, слагающих породу, так и за счет межкристаллитного скольжения.

Величина пластической деформации в горных породах зависит от давления и возрастает с его увеличением.

В случае одноосного сжатия, разрушение горных пород происходит вслед за преодолением упругих деформаций. (Величины прочности и деформации в этом случае будут соответственно s_сж и ).

При неравномерном всестороннем сжатии разрушение породы наступает после преодоления упругой и пластической деформации. (Величина прочности и деформации в этом случае будут соответственно и ).

Кривые деформации горных пород при всестороннем сжатии почти подобны кривым сжатия металлов. По мере нарастания пластической деформации непрерывно увеличивается упрочнение, что является необходимым следствием пластической деформации Явление упрочнения иногда называют наклепом..

Рис.20 Зависимость напряжение - деформация для горных пород

Упрочнение, возникающее в процессе пластической деформации у горных пород значительно меньше, чем у монокристаллов.

Механизм пластической деформации можно представить следующим образом.

В начале всестороннего сжатия зерна породы перемещаются (скользят) относительно друг друга.

С увеличением сжатия зерна породы сильнее прижимаются друг к другу. Это препятствует их взаимному перемещению. В этом случае дальнейшая пластическая деформация возможна только за счет скольжения или двойникования внутри отдельных зерен.

Отмечено то, что чем меньше зерна, слагающие горную породу, тем больше ее пластичность. На пластичность горных пород влияют также форма зерен, состав, структура и др.