Cтраница 4
Систематические наблюдения показали, что многие материалы, находящиеся в условиях попеременного насыщения водой и замораживания ее, постепенно разрушаются. Наибольшее расширение воды при переходе в лед наблюдается при температуре - 4 С; дальнейшее понижение температуры не вызывает увеличения объема льда. При заполнении пор водой и ее замерзании стенки пор начинают испытывать значительные напряжения и могут разрушаться. [46]
Воды подрусловых таликов образуют грунтовые лошаки обычно шириной 15 - 20 м, иногда более. Уровни подрусиовых вод до второй половины октября находятся обычно в свободном состоянии, в зимнее время приобретают напор и образуют наледи с объемом льда 2000 5000 м3 и больше. Они обладают выщелачивающей, общекислотной и углекислотной аапресоивностью. [47]
Этой всеобщей истине, невидимому, противоречит вода, занимающая меньше пространства, чем лед до плавления. Но расширение льда обусловлено упругостью включенного в лед воздуха, который, рассеявшись в воде, теряет почти всю свою упругость, а во льду он расширяется, собираясь в пузырьки, и тем самым увеличивает объем льда. Опытнейший Бургаве, в Элементах химии, часть 2, стр. Разреженность льда, - говорит он, - вызывается пузырько-образными помэстями, наполненным. А самая чистая вода, долго сохранявшаяся в Бойлевской пустоте8 и в этой же пустоте подвергнутая действию ледяного холода, гораздо скорее замерзает, чем замерзла бы при той же степени холода вода, из которой не был удален воздух и которая была выставлена на открытом воздухе. Мало того, лед, образующийся таким образом из воды, лишившейся воздуха в пустоте, был значительно тверже, тяжелее, однороднее, прозрачнее, чем тот обыкновенный лед; это несомненно показывает, что воздух, находившийся в воде, собравшись от ледяного холода, производит эту разреженность и легкость льда. [48]
Иониты и ЭЙ на их основе, являясь полиэлектролитами, должны были бы снижать температуру замерзания воды. Однако этого не происходит, потому что, хотя иониты и ЭЙ и диссоциируют в водной среде на макроионы и противоионы, последние не переходят в объем растворителя ( воды); вода между зернами замерзает при 0 С, зерна ЭЙ оказываются заключенными внутрь объема льда. [49]
Принцип Ле Шателье применим и к физическим равновесным системам. Так, лед под давлением превращается в воду. Объем льда больше объема такого же количества воды, поэтому создание высокого давления над системой приводит к сдвигу равновесия в системе лед вода вправо. [50]
Льдистость определяется отношением веса льда к весу сухой породы. Такое определение предполагает следующее. Если объем льда не превышает объема пор то частицы породы плотно прилегают друг к другу и несущую способность породы обеспечивает минеральный скелет. Протаивание такой породы не может вызывать заметных нагрузок на колонну скважины, за исключением консолидирующих глин. Если объем льда в породе превышает объем пор в талом состоянии при давлении, соответствующем глубине залегания, то несущая способность пород в мерзлом состоянии обеспечивается частично минеральным скелетом грунта и льдом. С увеличением избыточной льдистости доля нагрузки, передаваемой льдом, возрастает. [51]
Важными характеристиками кирпича являются влаго-поглощение и морозостойкость. При понижении температуры вода в порах кирпича замерзает. Поскольку объем льда больше, чем воды, то при замерзании стенки пор испытывают давление, в результате чего могут появиться трещины. Морозостойкость кирпича, так же как и другой строительной керамики, определяют пятнадцатикратным помещением изделия в среду при - 15 С с последующим оттаиванием в воде при 20 С. Для предотвращения разрушения от атмосферных воздействий кирпичную кладку обычно защищают штукатуркой, облицовыванием плиткой или в крайнем случае окраской. Регулирование пористости и объемной массы кирпича и других керамических изделий, а также придание им определенных теплофизических свойств осуществляют вводом в сырую массу выгорающих добавок - древесных опилок, торфяной крошки, отходов промышленности полимерных материалов или вводом пористых природных минералов. [52]
Первая форма характерна для распученных песков, в которых лед не умещается в пределах порового пространства и раздвигает зерна песка друг от друга. Протаивание распученных песков сопровождается заметной осадкой, особенно при их большой мощности, что влечет за собой слом колонн скважины. При второй форме массивной криотекотуры объем льда не превосходит объема порового пространства в талом состоянии и осадка при протаивании обусловливается только незначительной деформацией самого скелета. [53]
Действительно, опыт показывает, что кажд-ая атмосфера избыточного давления понижает температуру плавления льда приблизительно на 0 008 С. Таким образом, смещение точки плавления весьма незначительно. Обусловлено это тем, что объем льда лишь немногим больше объема того же количества воды. [54]
Химически чистая вода представляет собою бесцветную прозрачную жидкость, без запаха и вкуса. Наибольшую плотность, равную 1 ( при давлении в 760 мм рт. ст.) вода имеет при 4; эта величина принята за единицу измерения плотности всех жидких и твердых веществ. При замерзании вода расширяется и из 92 объемов ее получается 100 объемов льда. [55]
Вода обладает многими специфическими свойствами, имеющими ярко выраженный аномальный характер. Плавление твердой воды - льда - сопровождается не расширением, а сжатием, а при замерзании воды объем льда значительно увеличивается. Как известно, подавляющее большинство веществ при плавлении расширяется, а при затвердевании, наоборот, уменьшает свой объем. Аномально также влияние температуры на изменение плотности воды: при росте температуры от 273 до 277 К плотность увеличивается, при 277 К она достигает максимальной величины, и только при дальнейшем повышении температуры плотность воды начинает уменьшаться. Зависимость теплоемкости воды от температуры имеет экстремальный характер. Минимальная теплоемкость достигается при температуре 308 5 К и вдвое превышает теплоемкость льда, а при плавлении других твердых тел теплоемкость изменяется незначительно. Вязкость воды в отличие от вязкости других веществ растет с повышением давления в интервале температур от 273 до 303 К. [56]
Особенностью работы льдосоляных карманов в качестве охлаждающих приборов является уменьшение теплопередающей поверхности по мере таяния льда в кармане. Практические данные о работе систем карманного охлаждения указывают на то, что при уменьшении охлаждающей поверхности на 20 % против полной начинается резкое повышение температуры в камере. Поэтому расчетную поверхность карманов увеличивают на 20 % с тем, чтобы допустить стаивание уже 40 % объема льда, находящегося в карманах. [57]