В работе рассматривается рост трещин в насыщенных пористых телах под действием осмотического давления, развиваемого в трещине растворенным веществом, для которого поверхность трещины представляет собой полупроницаемую мембрану. Такой механизм роста трещин, непосредственно следующий из основных законов механики разрушения и физической химии, должен быть достаточно общим явлением, существенным для ряда геохимических и технологических процессов. В частности, на роль осмоса в процессах промывки и цементирования скважин указывалось в [1]; этот механизм кратко обсуждается в [2].
Математически сходная модель была предложена для объяснения водородного охрупчивания металлов в [3]. Наконец, в работе [4] обсуждается весьма близкий механизм развития трещин в полимерных материалах в результате осмотического расклинивания внутренних трещин выделяющимся в них веществом, растворенным в твердом полимере, и демонстрируются данные визуальных наблюдений таких трещин.
Вместе с тем центральное для данной работы свойство полупроницаемости поверхности трещины (проницаемость для воды и непроницаемость для растворенных солей) принимается здесь как основная гипотеза и далее не обсуждается. Можно было бы привести много доводов в пользу того, что в горных породах, особенно глинизированных, могут возникать естественные полупроницаемые мембраны. Все эти доводы, однако, не являются окончательными и явно лежат вне компетенции авторов. Задача данной заметки проследить возможные механические последствия наличия полупроницаемых мембран и привлечь к ним внимание специалистов.
1. Аветисян Н.Г. Выбор типа бурового раствора для бурения в неустойчивых породах // Обзорная информация. ВНИИОЭНГ. Сер. Бурение. 1983.
2. Мирзаджанзаде А.Х., Ентов В.М. Гидродинамика в бурении. М.: Недра, 1985. 196 с.
3. Гольдштейн Р.В., Ентов В.М., Павловский Б.Р. Модель развития водородных трещин в металле // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 4. С. 828-831.
4. Sargent J.P., Ashbee K.H.G. The contribution of osmosis to dimensional instability of adhesive joints//J. Adhesion. 1984. V. 17. P. 83-94.
Русский
English 
доступны для свободного просмотра и скачивания.
