Приложение П. Испытание льда на одноосное сжатие

Приложение П

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 к направлению роста кристаллов; при этом .

Образцы льда изготавливаются 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 быть более . Поверхность образцов должна быть гладкой, ровной, без трещин, сколов, 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 1 ч при температуре слоя определяемой по данным испытаний, а при их отсутствии - по расчетному распределению температуры внутри ледяного покрова.

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 быть с автоматической записью кривой "нагрузка - деформация" и обеспечивать измерение нагрузки с погрешностью не более .

Проведение испытаний

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

Таблица П.1

Температура льда в i-м слое , °С	-2	-10	-15	-23 и ниже
Значение ,	0,5	1,5	2,0	3,0

Обработка результатов

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

, (П.1)

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 значение , где - среднеарифметическое значение параллельных определений прочности льда на одноосное сжатие, МПа, вычисляемое по формуле

, (П.2)

где n - число испытуемых образцов;

- см. в 7.4.

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

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

На рисунке П.2 - солёность рассола во льду, , определяемая по формуле

(П.3)

где - солёность льда,