Испытание льда на одноосное сжатие
Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытанию
Образцы льда отбираются из N слоев одинаковой толщины ледяного поля так, чтобы их длинные оси были перпендикулярны к направлению роста кристаллов; при этом N=3 при толщине льда до 1,5 м и N=5 при толщине льда от 1,5 м и более.
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 ±1%. Поверхность образцов должна быть гладкой, ровной, без трещин, сколов, раковин, заусенцев и других дефектов.
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.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
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 ±5%.
Проведение испытаний
Образцы сжимаются вдоль длинных осей. Образцы исследуемого слоя испытывают при температуре и постоянной скорости деформации, принимаемой для пресноводного льда равной , с, 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 , с | 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;
- площадь первоначального поперечного сечения образца, м.
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;