Физико-механические свойства каменных материалов

Строительство дорожных оснований и покрытий связано с расходом большого количества различных каменных материалов, главным образом щебня и гравия. Добыча и переработка этих материалов производится на специализированных предприятиях, оснащенных предназначенным для этой цели оборудованием.
Такие производственные процессы, как бурение и дробление каменных материалов, связаны с их разрушением. Эти процессы необходимо проводить при минимальной затрате механической работы, что возможно лишь при учете физико-механических свойств каменных материалов.

По геологическому происхождению каменные породы разделяются на изверженные (магматические) осадочные (пластовые) и метаморфические (видоизмененные). К изверженным породам относятся граниты, диориты, базальт, диабаз и др., а к осадочным породам относятся известняки, песчаники и ракушечник. Мрамор, гнейс и глинистые сланцы являются метаморфическими породами.

Геологическое происхождение в общем определяет физико-механические свойства каменных пород, однако они зависят еще также от степени выветривания пород. Поэтому, например, прочность для одного и того же вида породы может колебаться в очень широких пределах. Из всех свойств пород наиболее важными для проектирования машин являются прочность на сжатие и модуль упругости. Ввиду того, что разрушение горных пород может производиться различными методами, важно иметь сведения об их прочностных-свойствах также и при других видах деформирования, например при изгибе и растяжении.

Для характеристики прочности горных пород при их разрушении широкое распространение получила шкала М. М. Протодьяконова. Согласно этой шкале породы делятся на 10 категорий (в высшей степени крепкие, очень крепкие, крепкие, довольно крепкие, средние и т. д.). Основанием для отнесения данной породы к той или иной категории служит коэффициент относительной крепости, который представляет собой отношение временного сопротивления при сжатии данной породы к сопротивлению условной породы, принятой за эталон. В качестве последнего принята порода, разрушающаяся при действии статической нагрузки в 100 кПсм2.