Сооружения на льду

/>Сооружения на льду

Исключительный интерес для решения проблемы возведения сооружений на льду, создания дорог и аэродромов представляет статья Р. Кобла и У. Кингери «Искусственное упрочнение (армирование) льда». Авторы установили линейную зависимость между прочностью армированного различными материалами льда и объемом содержащегося в нем заполнителя. Для получения высокой прочности состава необходимо, чтобы отношение длины волокна заполнителя к его диаметру было по возможности максимальным. Наибольшей прочностью обладает лед, содержащий в качестве заполнителя стекловолокно.

Раздел «Течение ледников» посвящен изучению движения ледяных массивов. В статье «Теория изменений ледников» Дж. Най на основе анализа материального баланса ледника с учетом аккумуляции, абляции и динамики дает оледенения.

Течение ледников начало интересовать ученых с момента опубликования сочинения О. Соссюра «Путешествие в Альпы» (1779-1796 гг.); но и до настоящего времени это явление не получило однозначного толкования. Интересную систематизацию данных исследований природы деформаций ледников, проведенных за десятилетний период в 136-метровом туннеле, пробитом во льду на горе Юнгфрау, приводит Р. Хефели в статье «Наблюдения, проводимые в ледяных туннелях, и закон течения льда». Полученные автором сведения достаточно полно характеризуют режим льда в холодных зонах ледников и дают возможность уточнить закон их течения.

Близкой по тематике является статья Г. Ротлисбергера «Ультразвуковые измерения деформации прямоугольного ледяного туннеля». В 1959-1961 гг. он проводил наблюдения за деформацией в туннеле, представляющем собой систему пещер, вырубленных в глетчерном льду поблизости от края ледяного купола Гренландии при стационарном режиме температуры -11°. Смещение льда устанавливали по методу Миллекампа при помощи датчиков, размещенных в скважинах на точно фиксированных расстояниях друг от друга. Автор получил данные, позволяющие определить геометрические очертания отдельных элементов ледника через некоторые интервалы времени и тем самым установить величину пространственного смещения.

В разделе «Процесс замерзания и морской лед» рассмотрены физические и химические особенности замерзания воды со значительной концентрацией солей, а также физико-химические и механические свойства морского и соленого льда.

Замерзание чистой воды и слабых водных растворов, в частности морской воды, не нашло еще в настоящее время исчерпывающего объяснения. В этом отношении интересна работа  Дж. Гаррисона и У. Тиллера «Замерзание воды», освещающая механизм формирования морфологических деталей на поверхности раздела твердое тело — жидкость. Исследования авторов дали много новых сведений относительно роста кристаллов. Морфологические особенности, наблюдавшиеся при отвердевании морской воды, имели сходство со структурой металлических сплавов. Образование морского льда проходит стадию формирования солевой решетки и чистой ледяной матрицы.

К сожалению, в этой статье авторы не уделили внимания вопросу теории агрегатных превращений воды в лед и влиянию на этот процесс ионов различных солей, хотя к настоящему времени накопилось достаточно сведений о воды и слабых водных растворов, так же как и данных, характеризующих кинетическую природу жидкости, которые позволяют обобщить их в предварительную теорию агрегатных преобразований природных вод. По мнению автора этих строк, образование льда из воды определяется работой, затраченной на изменение энергии молекул воды и расстояния между ними, и зависит от их подвижности, самодиффузии и роли флуктуации термодинамических параметров. Вероятность образования твердой фазы при благоприятных условиях определена скоростью скопления молекул и скоростью их упорядочения в решетку льда. В свою очередь, скопление молекул в определенном локальном месте жидкости возможно благодаря дырчатому строению воды и слабых водных растворов и зависит от самодиффузии, а упорядочение в решетку определяется процессами флуктуации и подвижностью молекул.

Согласно теории Я. Френкеля, основной характеристикой строения жидкости является время пребывания частицы в положении равновесия; для воды оно определяется выражением

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи