значением max при фактическом числе измерений N и принятой до-

верительной вероятности. Если 1 max , то значения Xmax исключали из статистического ряда как грубую погрешность. При 2 min исключалась величина Xmin . После исключения грубых ошибок определяли новые значения X и из (N – 1) измерений.

3.4. Результаты лабораторных испытаний геосинтетических материалов

Предел прочности на растяжение при отрицательной температуре и высокой влажности

Результаты испытаний геосинтетических материалов, выполненные по вышеприведённой методике, приведены в табл. 3.4 и на рис. 3.6 – 3.8.

Отрицательные температуры не оказывают негативного влияния на ГМ: при снижении температуры с 20 до 0 °С происходит незначительное увеличение предела прочности на растяжение (до 1,3 %), а при снижении температуры до минус 20 °С увеличение предела прочности составляет 5 % для ГМ на основе полипропилена и до 1 % для ГМ на основе стекловолокна. Понижение температуры воздуха от 20 °С до минус 20 °С приводит к снижению общей относительной деформации ГМ. Так, например, при температуре 0 °С деформация ГМ на основе полипропилена снижается на 19÷21 %, а при дальнейшем снижении температуры (до минус 20 °С) – на 30÷35 %. Снижение общей относительной деформации для ГМ на основе стекловолокна достигает 7 % при температуре 0 °С и с её понижением не изменяется.

101

Результаты наших исследований по определению ползучести и длительной прочности геосинтетических материалов при отрицательной температуре, выполненных по описанной выше методике, приведены на рис. 3.10.

103

Таблица 3.5. Результаты испытаний ГМ на морозостойкость

армированный образец разрушался, образуя два куска льда призматической формы (рис. 3.12).

105

При этом образование центральной трещины и разрушение происходило практически одновременно.

При образовании центральной трещины в армированных образцах лёд не раскалывается на две

падение величины нагрузки, а затем её рост.

Мы разделяем процесс разрушения армированных образцов на два этапа. На первом этапе разрушения армированного образца образуются трещины, и откалывается лёд, находящийся в нижней растянутой

Рис. 3.14. Характер разрушения армированных образцов

106

Это объясняется тем, что предельная деформативность льда в несколько раз меньше, чем георешётки, поэтому он разрушается в первую очередь.

На втором этапе в работу вступают армирующий материал и лёд, находящийся выше георешётки, но ниже нейтральной зоны балки. Величина второй ступени зависит от прочности и деформативности армирующего материала. На этом этапе происходит ступенчатая потеря сцепления между льдом и георешёткой и окончательное разрушение образца. Ледяная балка теряет сплошность и работа георешётки напоминает механику её взаимодействия с дискретными каменными материалами. При этом прогиб балки заметно увеличивается.

Отмечено, что вторичные разрушения армированных образцов

всегда происходят по касательным плоскостям от центра балки (места приложения нагрузки) к ближайшему узлу георешётки. Эта особенность подтверждает результаты теоретических исследований, выполненных в данной работе (см. главу 2).

различия в величине работы, затрачиваемойДИна полное разрушение армированных и неармированныхАобразцов (рис. 3.15 и 3.16).

В ходе лабораторных исследований выявлены существенные

Очевидно, что работа, необходимая для разрушения неармированных образцов изо льда, в несколько раз меньше, чем армированных геосинтетическими материалами.

Кроме того, если неарм рованные образцы разрушаются хрупко

пасности движенияСпо ледовым переправам, т.к. увеличивается время, которое потребуется для пролома ледяной плиты [100].

Результаты определения модуля упругости и предела прочности на растяжение при изгибе образцов-балок изо льда при разных температурах приведены на рис. 3.17 и 3.18.

Максимальный модуль упругости у неармированного льда объясняется особенностями разрушения армированных образцов – увеличением прогиба. Особенно заметно прогиб увеличивается при армировании более деформативными материалами, например, ГМ на основе полипропилена.

107

Рис. 3.15. Диаграммы, иллюстрирующие характер разрушения балок изо льда и количество затрачиваемой на это работы: 1 – неармированный образец; 2 – образец, армированный георешёткой Поли-20 (а) и Поли-40 (б); А1 и А2 – работа, затрачиваемая на разрушение неармированного и армированного образцов соответственно

108

109