Аналитическое определение термического расширения горных пород и заполнителей бетонов

Выполнен выбор и апробирование модели и основанного на ней метода аналитического определения термического расширения и растрескивания (разуплотнения) горных пород и минеральных заполнителей бетонов по данным о термических деформациях минералов на основании информации о минеральном составе, средней крупности зерен минералов и модуле упругости горных пород. Для исследований выбраны две имеющиеся в литературе модели: 1. Модель Балашова и Зарайского для расчета термического расширения и разуплотнения горных пород на основании термических деформаций минералов, не учитывающую структуру и механические свойства горных пород. 2. Модель Денисова (одного из авторов настоящей работы) и Дубровского, разработанная и апробированная ранее для аналитического определения радиационного расширения и растрескивания горных пород при облучении нейтронами ядерных реакторов на основании радиационных деформаций минералов, учитывающая крупность зерен и модуль упругости горной породы. Модель принята для исследования на основании аналогии между процессами термического и радиационного изменения горных пород на уровне взаимодействия кристаллов минералов. Апробирование выполнено на основании имеющихся в литературе и полученных в настоящей работе экспериментальных данных по термическому расширению 22 магматических и осадочных горных пород в интервале от 20 до 700 °С. Установлено, что модель Денисова и Дубровского особенно при введении поправки, связанной с увеличением пластичности горных пород при нагревании, адекватно и лучше, чем модель Балашова и Зарайского, описывает процесс термического расширении и растрескивания горных пород. Эта модель может быть использована для аналитического определения термического расширения и растрескивания изотропных горных пород и минеральных заполнителей бетонов при температурах до 700 °С (наиболее надежно до 500 °С) при нормальном давлении и влажности при отсутствии в их составе минералов, выделяющих при нагревании воду и газы.