Многоцикловое и истирающее воздействия дрейфующего ледяного покрова на морские гидротехнические сооружения (Истирающее воздействие ледяного покрова на СКШ), страница 6

2) Область переходного режима

В пределах 2-7 км длины истирания, скорость изнашивания постепенно уменьшается от 0.14 до 0.05 мм/км. Средняя скорость изнашивания в этом диапазоне составляет 0.07 мм/км. Крупный заполнитель бетонной смеси частично остается на поверхности контакта образца.

3) Устойчивая область.

В диапазоне более 7 км длина истирания, скорость изнашивания постоянна, т.е. 0.05 мм/км. Открытая область крупного заполнителя становится весьма большой на поверхности контакта. В этом диапазоне также истирается и крупный заполнитель бетонной смеси.

Испытания были закончены на длине истирания 10 км. Глубина износа на этом интервале была приблизительно 0.76 мм.

Для изучения скорости истирания на более длинном интервале износа, более 10 км, испытание проводилось с использованием образца бетона с полностью открытым крупным заполнителем бетонной смеси. Отношение области открытого крупного  заполнителя к области поверхности контакта, называемое далее отношением заполнителя, составило от 45 до 60 %. На рис. 8 средняя глубина износа этих образцов нанесена на графике относительно длины истирания. Скорость истирания составляет приблизительно 0.05 мм/км, независимо от используемого типа заполнителя или прочности бетона. Эта скорость истирания и скорость в устойчивой области почти одинаковые.

На Рис. 9 показано отношение между интенсивностью износа и отношением заполнителя для образцов бетона с прочностью 568 кгс/см². Из рисунка ясно, что интенсивность износа постоянна, 0.05 мм/км, а отношение заполнителя превышает 20%. Поэтому, с точки зрения отношения заполнителя, диапазон, где отношение заполнителя превышает 20% определено как устойчивой областью.

Сумма глубины износа в поверхностной области и области переходного режима достигает 0.6 мм. Такая маленькая глубина износа, вряд ли, причинит сильное повреждение сооружениям. Интенсивность износа в устойчивой области обладает большой важностью с точки зрения износоустойчивости сооружения к истиранию морским льдом.

Рис.7. Зависимость между средней глубиной истирания S’

и длиной истирания L.

Рис.8.

III. Влияние относительной скорости

Относительная скорость между бетоном и морским льдом, как известно, имеет важное отношение к коэффициентам трения и силам трения, как представлено на рис. 10. Поскольку относительная скорость влияет на коэффициенты трения, считалось, что относительная скорость могла бы иметь некоторое влияние на интенсивность износа.

Отношение между интенсивностью износа и относительной скоростью приведено на Рис. 11. Интенсивность износа имеет постоянную величину равной 0.05 мм/км. Считается, что относительная скорость довольно слабо влияет на интенсивность износа.

IV. Влияние температуры льда

Известно, что прочность морского льда зависит от температуры льда. Саеки и др. представил в своем отчете, что силы трения между морскими льдом и различными материалами увеличиваются по мере того, как температура льда уменьшается. На рис. 12 представлено отношение между температурой льда и интенсивностью износа для трех типов бетона при использовании различных заполнителей. Как видно на рисунке, возрастание интенсивности износа стало очень резким, когда температура льда опустилась ниже -10ºС. Причина этому может быть тот факт, что кристаллизующаяся соль при температуре льда ниже -8 ºС ускоряет износ бетона.