Приложение 4 (рекомендуемое). Испытание льда на одноосное сжатие

Приложение 4*

Рекомендуемое

Испытание льда на одноосное сжатие

Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытанию

Образцы льда отбираются из N слоев ледяного поля так, чтобы их длинные оси были перпендикулярны направлению роста кристаллов; при этом .

Образцы льда изготовляются в виде призм квадратного сечения или цилиндров круглого сечения с отношением высоты к ширине (диаметру), равным 2,5. Ширина образца должна не менее чем в 10 раз превышать средний поперечный размер кристалла, определяемый по данным кристаллографического исследования.

Отклонение размеров образцов от средних в серии не должно превышать . Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность без трещин, скопов, раковин, заусенцев и других дефектов.

Цилиндрические образцы следует изготовлять на токарном станке, а призматические - на горизонтально-фрезерном станке.

Грани призматических образцов рекомендуется обрабатывать попарно двумя фрезами, установленными на одном валу с расстоянием между ними, равным ширине образца при обработке боковых граней, и с расстоянием, равным высоте образца при обработке опорных граней.

Перед испытанием образцы исследуемого слоя выдерживаются не менее чем 1 ч при температуре слоя , определяемой по опытным данным, а при их отсутствии - по формулам (116) и (117).

Оборудование

Испытательные машины должны быть устроены по типу машин с управляемой скоростью деформации. Наибольшая создаваемая машиной нагрузка должна не менее чем в два раза превышать разрушающую нагрузку для испытываемых образцов.

Испытательные машины должны иметь автоматическую запись кривой "нагрузка - деформация" и обеспечивать измерение нагрузки с погрешностью не более .

Проведение испытаний

Образцы сжимаются вдоль длинных осей. Образцы исследуемого слоя испытываются при температуре и постоянной скорости деформации, принимаемой для пресноводного льда равной , , а для морского льда - по табл. 1.

                                                                Таблица 1

Температура льда в i-м слое t_i, °С	-2	-10	-15	-23 и ниже
Значение эпсилон_с х 10(4), с(-1)	0,5	1,5	2,0	3,0

Обработка результатов

Разрушающее напряжение (прочность на одноосное сжатие) для каждого образца , МПа, вычисляется по формуле

, (163)

где - разрушающая (пиковая) нагрузка для j-го образца, определяемая по диаграмме "нагрузка - деформация", МН;

f - площадь первоначального поперечного сечения образца, .

За результат испытания серии образцов исследуемого слоя принимается величина

,

где - среднее (арифметическое) значение параллельных определений прочности льда на одноосное сжатие, МПа, вычисляемое по формуле

; (164)

и n - обозначения те же, что в п. 5.2.

Графически результат испытания серии образцов исследуемого слоя изображается точкой и двумя равными отрезками, отложенными вверх и вниз от этой точки; точка соответствует среднему (арифметическому) значению предела прочности льда, а отрезок - среднему квадратическому отклонению случайной погрешности измерений. Указание количества испытанных образцов обязательно.

Примеры графического представления результатов испытаний нескольких серий образцов показаны на рис.1 и 2.