Adhesion strength of piles in saline ice

• Main Authors: Inoue, M., Frederking, R. M. W.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1986
• Subjects: ice; glace (gel); adhesion; adhérence; displacement rate effects; pole diameter; columnar-grained sea ice; shear; flexural failure modes; freshwater ice comparisons; Ice Sheet; Sea ice
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=a490ff8f-e18f-47f1-87db-61ccd0f2a77e; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=a490ff8f-e18f-47f1-87db-61ccd0f2a77e; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=a490ff8f-e18f-47f1-87db-61ccd0f2a77e

Laboratory tests were conducted to investigate the effects of displacement rate, ice thickness and pile diameter on the adhesion of a saline ice sheet to wooden piles. The ice used was representative of naturally formed columnar-grained sea ice. Cylindrical piles having diameters between 30 and 145 mm were pulled up at constant nominal displacement rates between 1.5X10-4 and 7.8X10-2 mm/sec, for ice thicknesses from 58 to 170 mm. The failure mode, either shear at the pile-ice interface or flexural in the ice was observed to depend upon the test parameters. The adhesion strength was observed to increase with increasing pile displacement rate, increasing ice thickness and decreasing pile diameter. The adhesion strength of saline ice was found to be smaller by a factor of at least 3.5 than that of fresh-water columnar- grained ice measured earlier under similar conditions. On a effectué des essais en laboratoire pour étudier les effets de la vitesse de déplacement, de l'épaisseur de glace et du diamètre des pieux sur l'adhérence d'une couche de glace saline sur des pieux de bois. La glace utilisée était représentative de la glace de mer à grains prismatiques formée naturellement. Des pieux cylindriques de diamètre variant entre 30 et 145 mm ont été extraits à des vitesses de déplacement nominales constantes se situant entre 1,5 X 10-4 et 7,8 X 10-2 mm/s, l'épaisseur de la glace allant de 58 à 170 mm. On a constaté que le mode de rupture, soit par cisaillement à l'interface pieu-glace, soit par flexion de la glace, dépendait des paramètres des essais. La force d'adhérence augmentait de façon proportionnelle au déplacement des pieux et à l'épaisseur de la glace, et de façon inversement proportionnelle au diamètre des pieux. On a observé que l'adhérence de la glace saline était au moins 3, 5 fois moins grande que celle, mesurée antérieurement dans des conditions semblables, de la glace d'eau douce à grains prismatiques. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes