ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат научно-исследовательской работы.

При положительном коэффициенте расширения при внезапном нагревании материала она сжата и проникновение воды внутрь образца затрудняется. Это препятствие будет сохраняться, пока сжимающие напряжения не релаксируют либо пока градиент температур в поверхностном слое не уменьшится.

При нагревании поверхности до температуры фазового перехода возникают следующие моменты:

1.Движение фазового фронта приостанавливается, т. к., влажность велика, и будет происходить поглощение тепла при таянии льда.

2.Образуются растягивающие деформации, максимум которых расположен на поверхности, распространяющиеся и убывающие до нуля, до глубины Н.

3.Поскольку прочность породы будет близка к нулю, возникновение растягивающих деформаций приведет к образованию сетки трещин - капилляров треугольного сечения.

4.Образование капилляров в образце, поверхность которого контактирует с водой, будет сопровождаться проникновением в них воды с большой скоростью (во-первых, в капилляре вакуум; во-вторых, свежеобразованная поверхность гидрофильна; в-третьих, капилляр - треугольного сечения). Этот процесс должен сопровождаться микрогидроударами, кавитацией, разрушающими стенки капилляра, с выбросом из него разрушенного материала.

Заметим, что начало разрушения по этой гипотезе должно начинаться, когда поверхность образца нагреется до температуры, при которой деформация равна нулю, что объясняет запаздывание начала разрушения при уменьшении температуры воды.

Дальнейшее поведение образца в рамках данной гипотезы зависит от его влажности. Если влажность выше нижнего предела пластичности, то при протаивании межкапиллярного участка прочность его достаточна, чтобы не обрушиться под действием собственной массы, и происходит накопление талого слоя и прекращение процесса разрушения, пока медленное проникновение влаги в породу не начинает разрушать её по известным механизмам.

Если влажность ниже нижнего предела пластичности, то при протаивании межкапиллярные участки будут разрушаться под действием собственной массы с непрерывным обнажением мерзлой поверхности. Тогда наблюдаемый процесс пройдет до полного разрушения образца. Если процесс разрушения поверхности мерзлых глинистых образцов происходит по описанному механизму, то интенсивность его будет определяться двумя параметрами: деформацией и глубиной, причем, чем больше каждый из этих параметров, тем интенсивнее процесс.

Для дальнейшего изложения нужно принять еще одну гипотезу: чем больше влажность материала, тем острее проявляется аномалия коэффициента линейного расширения. Для оценки глубины надо решить задачу теплообмена. Однако, ясно, что эта глубина тем больше, чем меньше температура воды, что обуславливает увеличение интенсивности процесса разрушения при её уменьшении.

Поскольку при больших и малых влажностях разрушение объясняется разными механизмами, это объясняет минимумы зависимости интенсивности процесса от влажности.