Hidrológiai Közlöny 1988 (68. évfolyam)
3. szám - Starosolszky Ödön: A Balaton jege
176 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1988. 68. ÉVFOLYAM, 3. SZANt Éjjel ebben az időszakban —20 °C alá süllyedt. A jégfelület viszonylag sima volt, torlódás nem zavarta meg. A part közelében korcsolyáztak. Az általunk mért jégvastagság 24 cm volt. A mintavétel ideje alatt több alkalommal hallottunk jégtől származó dübörgő hangot, a mintavételi szelvénytől kb. 10 m távolságban egy kb. 30 cm szélességű hasadás is képződött. A második alkalommal, március 7-én, a hirtelen bekövetkező enyhülés idején a jégvastagság elérte a 40 cm-t. Felszínén egy vékony rétegben — kb. 1...1.6 cm vastagságban — már vizesedett. A levegő hőmérséklete a mintavétel idején -f 5 °C volt. Ekkor a meteorológiai állomás előtti partszakasz Szántód irányában meghosszabbított vonalában 200 és 400 m-re a saroktól vettünk mintát. A jégmintákat baltával ós fűrésszel vágtuk ki. A feldolgozást — a minták darabolását, próbatestek előállítását ós a törővizsgálatokat -—- a Hidraulikai Intézet fűtetlen laboratóriumában végeztük. 3.1. A jég statikus szilárdsága Jelen vizsgálat feladata az igénybevétel jellege szerint a nyomószilárdság meghatározása volt. Nyomószilárdságon az egytengelyű nyomás hatására végbemenő, tönkremenetelkor fellépő szilárdságot értjük (Bogorovszkij és Gabrilo, 1980). Ennek értéke azonos jéganyag esetén is jelentős eltérést mutathat, mivel értéke függ: — a jég hőmérsékletétől; —- a terhelés sebességétől; — a próbatest geometriájától; — a terhelés és kristályosodás irányának viszonyától. Az 1981/82 telén elkezdett törési vizsgálatoknál alkalmazott feltételek (Szepessy, 1982) szerint a jég próbatestek hőmérséklete 0.. .0,5 °C, az alakváltozási, terhelési sebesség 50 mm /pere. A próbatest 4. . .5 cm élhosszúságú, közelítően kocka alakú volt. A terhelés iránya, a jég hízási irányába esett (alacsonyabb hőmérséklet és alakváltozási sebesség esetén a törőszilárdság nagyobbra adódik). Az egytengelyű nyomószilárdság ismeretében a többi igénybevétel határszilárdsága jó közelítéssel meghatározható. Elfogadott nemzetközi irodalmi adatok alapján ezek a következőképpen alakulnak: Jég nyoniószilárdság-értékei 1. táblázat nyomószilárdság hajlítószilárdság nyírószilárdság húzószilárdság 100% 90% 50% 70% 3.2. Vizsgálati eredmények A vett jégmintákat minden esetben 3 párhuzamos rétegre vágtuk fel. Így lett egy levegő felé eső (a), egy közbülső (b) és egy víz felé eső rétegünk (c). Ezeket a rétegeket daraboltuk tovább függőleges irányban. A továbbiakban a törési vizsgálat eredményeit ismertetjük. A természetes jég inhomogén szerkezetéből adódóan a nyomószilárdságok egyazon jégminta és törési feltételek mellett is jelentős szórást mutatnak. A kellő számú jégkocka lehetővé tette számunkra, hogy a szilárdság mellé valószínűséget is rendeljünk. A jég nyomószilárdságát valamennyi esetben így adjuk meg. Az I. mintavétel eredményeként 1985. január 14-én 206 jégkockát törtünk el (1. mintavételi pont 48 db, 2. mintavételi pont 51 db, 3. mintavételi pont 53 db és Minta helye és darabszáma Nyomószilárdság [N/cm 2] I. Mintavétel a) réteg 58 minta b) réteg 79 minta c) réteg 69 minta 180 180 185 145 143 140 112 112 106 1. pont összevont 48 2. pont összevont 51 3. pont összevont 53 4. pont összevont 54 167 212 180 164 110 167 133 138 96 132 102 115 összevont szilárdság 206 minta 180 139 107 II. Mintavétel a) réteg 33 minta b) réteg 33 minta c) réteg 38 minta 167 167 173 122 120 127 89 93 87 1. pont összevont 55 2. pont összevont 49 172 140 120 110 93 90 összevont szilárdság 104 minta 190 152 115 végül 4. mintavételi pont 54 db). Ebből a) rétegbeli 58 db; b) rétegbeli 79 db ós c) rétegbeli 69 db volt. A mintákat eloszlásfüggvényekbe raktuk fel és onnan olvastuk le azok 25, 50 és 75%-ához tartozó szilárdságértéket. A törési eredményeket az 1. táblázatban foglaltuk össze. A mintavételi pontok szerinti összehasonlítás alapján megállapítható, hogy a jég törőszilárdsága jelentős eltérést mutat, és így a mintavételi hely függvényévé válik. Leggyengébbnek a parthoz legközelebbi pontban bizonyult. Távolodva a parttól a jég minősége, szerkezete javul, homogénebbé válik, ami a függvény — a görbe — menetében is megmutatkozik. A II. mintavétel eredményeként 1985. március 7-én 104 db jégkockát törtünk el. Az első mintavételi pontból 55 db, a másodikból 49 db származott (a 3. és 4. mintavételi pontból nem vettünk mintát). A 104 dbból a) rétegbeli 33 db, b) rétegbeli 33 db és végül c) rétegbeli 38 db volt. A rétegek szerinti törőszilárdságok számottevő különbséget nem mutatnak. (A jég, hasonlóan a januárban vett mintához függőleges irányban homogénnek tekinthető statikai szempontból.) Az összes próbatestet felölelő szilárdsági értékeket összehasonlítva megállapítható, hogy a második jégminta némiképp gyengébb. Szilárdságkülönbségek : A 025% — 8 N/cm 2, A CR 5O% = 19 N/cm 2, AA 7 5O / O = = 14 N/cm 2 A mintavételi pontok szerinti összehasonlítás alapján megállapítható, hogy a part közeléből vett (1. mintavételi pont) jég gyengébb a parttól távolabb vett mintánál. A különbség:
