Menu

Возникновение зародышей и рост мелких разрозненных кристалликов льда

Возникновение зародышей и рост мелких разрозненных кристалликов льда представляют собой начальный процесс кристаллизации льда, который обусловливает морфологию, размеры и состав кристаллов, что в свою очередь определяется величиной, направлением и характером изменения градиента температуры, формой фронта кристаллизации, числом .центров кристаллизации, энергетическим состоянием и составом кристаллизующейся воды (раствора), концентрацией и типом примесей и т. д.

Как отмечает Б. А. Савельев [68], наиболее благоприятным условием роста кристаллов льда является расположение их базисной плоскости по направлению теплового потока. Такие кристаллы формируются, как правило, более крупными и образуют, например, на поверхности замерзания открытого водоема слой с преимущественной ориентацией оптических осей параллельно этой поверхности. Существенное влияние на процесс кристаллизации в этом случае оказывает динамика поверхностных слоев акватории. В зависимости от значения и стабильности градиента температуры растущие кристаллы захватывают большее или меньшее число примесей в виде минеральных солей и газовых (обычно воздушных) включений.

При возникновении и росте зародышей кристаллов льда на поверхности какого-либо твердого тела или около нее значительное влияние на формирование льда будет оказывать кристаллическая структура и состав материала, степень его дисперсности, а также состояние этой поверхности. Следует отметить, что-изучение влияния перечисленных факторов на протекание процесса формирования льда находится пока на начальной стадии. Имеются лишь некоторые общие соображения и выполнено ограниченное число экспериментов [16, 69, 125, 128].

Несомненно, что поверхность твердого тела оказывает заметное влияние на процессы возникновения зародышей и структуру растущих кристаллов в приконтактном слое. Наиболее полно эти вопросы рассмотрены В. Н. Голубевым [16]. Им выполнена оценка размеров и формы критического минимального зародыша льда и условий его формирования в объеме воды и вблизи поверхностей различных твердых тел, изучены закономерности формирования структуры приконтактных слоев льда. Форма кристаллов льда вблизи поверхности твердого тела оказывается более изомет-ричной. Меняется ориентировка и упорядоченность оптических осей кристаллов в зависимости от материала контактирующего со льдом твердого тела.

Отмечается возможность не только непосредственного, но и эпитаксиального (эстафетного) воздействия поверхности твердого тела на 'кристаллизующий раствор. При этом весьма вероятно существенное влияние жидкоподобного, адсорбированного твердым телом, слоя, свойства которого иные, чем у свободной жидкости [122, 128].

Таким образом, первая стадия формирования криогенных пород — рост зародышей и разрозненных мелких кристаллов льда, отличается значительным многообразием форм кристаллов, скоростей их роста, ориентировки и т. п. Это обусловливает специфику строения, состава и свойств поверхностного (граничного с первичной средой) слоя льда.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:5068 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8266 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:5065 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Предисловие к материалам

Бурение скважин на море значительно труднее и дороже, чем на суше. Обусловлено это наличием водного пространства над придонным устьем скважины и необходимостью применять специальные плавучие или стационарные морские основания для...

12-01-2011 Просмотров:2815 Морские буровые моноопорные основания

Частотная зависимость электрических свой…

Частотная зависимость электрических свойств мерзлых пород в переменных электромагнитных полях Особенности электрических свойств льда и мерзлых пород должны проявиться и при наложении переменных электромагнитных полей. В этом случае в соответствии с основными физическими...

27-09-2011 Просмотров:8788 Электрические и упругие свойства криогенных пород

Методология экспериментальных исследован…

При проведении испытаний для оценки качества строительных деталей, изделий, конструкций, соответствия их проекту или оценки прочности сооружений должны выполняться измерения определенных технических параметров.. Для обеспечения правильности измерений и требуемой точности...

19-03-2013 Просмотров:2737 Обследование и испытание сооружений