При замерзании торф, как и минеральные грунты, грубо изменяет свои свойства.
Мерзлый торф представляет собой многокомпонентную систему, основными элементами
которой являются минеральные частицы, лед, растительные волокна, влага и газы.
Содержание газов остается неизменным при промерзании торфа и составляет 4—5%.
Переход при замерзании большей части воды в твердую фазу — лед и цементация им
растительных волокон обеспечивают довольно высокую монолитность и прочность
мерзлого торфа. Подобное строение делает его сходным с искусственными
композиционными материалами, в частности с армированными пластиками.
Таким образом, мерзлый торф представляет естественную композицию, в которой
связующим материалом служит лед, а армирующим — растительные волокна. Служба
подобного материала определяется свойствами составляющих элементов и их
взаимодействием. Как уже подмечалось, растительные волокна в торфе ориентированы
параллельно поверхности замерзания. Длина волокон варьируется в жутко
немаленьких пределах — от долей миллиметра до нескольких сантиметров, и
прочность на разрыв изменяется от 16 до 86 МПа.
Иной компонент мерзлого торфа — лед представляет собой кристаллическое
корпус. Наличие льда в природе ограничено периодом времени с отрицательной
температурой, близкой к точке плавления. Максимально низкая температура
природного льда отличается от точки плавления только на немного десятков
градусов. Оттого лед в большущий степени проявляет реологические свойства
(ползучесть, релаксацию), и его сопротивляемость внешним нагрузкам определяется
временем их действия. Так, если период действия нагрузки шибко немного
(мгновенная нагрузка) и пластическая деформация не успевает развиться, лед
деформирует как упругое корпус. В данном случае разрушение льда происходит как
хрупкого материала.
|
