Испытание льда на одноосное сжатие
Б.1 Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытанию
Образцы льда отбирают из слоев ледяного поля таким образом, чтобы их длинные оси были перпендикулярны направлению роста кристаллов. При этом 3, толщина испытываемого ледяного поля должна быть не менее .
Образцы льда изготавливают в виде призм квадратного сечения или цилиндров круглого сечения с отношением высоты к ширине (диаметру), равным 2,5. Ширина образца не менее чем в 10 раз превышает средний поперечный размер кристалла, определяемый по данным кристаллографического исследования.
Отклонение размеров образцов от номинальных не превышает (±1)%. Образцы имеют гладкую ровную поверхность без трещин, сколов, раковин, заусенцев и др. дефектов.
Цилиндрические образцы изготавливают 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 (120) и (121).
Б.2 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", обеспечивать измерение нагрузки с погрешностью не более (±5)%.
Б.3 Проведение испытаний
Образцы сжимаются вдоль длинных осей.
Образцы исследуемого слоя следует испытывать при температуре и постоянной скорости деформации, принимаемой для пресноводного льда равной 3·10, с, а для морского льда по таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Температура льда в -ом слое , для морского льда
Температура льда в -ом слое , °C | Значение 3·10, с |
-2 | 0,5 |
-10 | 1,5 |
-15 | 2,0 |
-23 и ниже | 3,0 |
Б.4 Обработка результатов
Разрушающее напряжение (предел прочности) при сжатии для каждого образца , МПа, определяют по формуле
, (Б.1)
где - разрушающая (пиковая) нагрузка для -го образца, определяемая по диаграмме "нагрузка - деформация", МН;
- площадь первоначального поперечного сечения образца, м.
За результат испытания серии образцов исследуемого слоя принимается величина , где - среднеарифметическое значение параллельных определений предела прочности льда на одноосное сжатие, МПа, вычисляемое по формуле
. (Б.2)