Mechanical properties of model ice rubble

Experiments were conducted to measure the mechanical properties of bulk ice rubble. Tests were performed under isothermal and plane strain conditions. The apparatus consists of two rectangular aluminum platens that are mounted on a test machine, two plexiglass side walls, and two rubber air-filled bags to apply confining stresses. Fresh water ice blocks were used to form bulk samples, approximately 0.5 m high, 0.5 m wide and 0.3 m thick. Tests were conducted using constant confining stresses and constant platen displacement rate. Results showed that at high strain rates, a peak stress can be reached. Local cracks or slips in the sample intermittently formed and " healed", thus causing sharp drops in the stresses. The peak stress was proportional to the confining stress and decreased with increasing strain rate. At low strain rates, stress drops (or slips) almost vanished and stresses increased monotonically with increasing strain.On a effectu\ue9 des exp\ue9riences de mesure des propri\ue9t\ue9s m\ue9caniques de blocs de glace. Les essais ont eu lieu dans des conditions isothermiques et de d\ue9formation plane. L'appareillage se composait de deux plateaux d'aluminium rectangulaires mont\ue9s sur une machine d'essai, de deux parois lat\ue9rales en plexiglas, et de deux sacs de caoutchouc remplis d'air pour appliquer les contraintes de confinement. Des blocs de glace d'eau douce ont \ue9t\ue9 utilis\ue9s pour former des \ue9prouvettes d'environ 0,5 m de hauteur sur 0,5 m de largeur sur 0,3 m d'\ue9paisseur. Les essais ont \ue9t\ue9 effectu\ue9s en utilisant des contraintes de confinement constantes et une vitesse de d\ue9placement des plateaux constante. Les r\ue9sultats ont montr\ue9 qu'\ue0 des taux de d\ue9formation \ue9lev\ue9s on pouvait atteindre une contrainte de pointe. Des criques ou glissements locaux se forment de fa\ue7on intermittente \ue0 l'int\ue9rieur des \ue9prouvettes et se stabilisent, causant des r\ue9ductions de contraintes soudaines. La contrainte de pointe \ue9tait proportionnelle \ue0 la contrainte de confinement et d\ue9croissait au fur et \ue0 mesure que le taux de d\ue9formation augmentait. A de faibles taux de d\ue9formation, les diminutions soudaines de contraintes (ou les glissements) disparaissaient presque compl\ue8tement et les contraintes augmentaient monotoniquement avec l'augmentation de la d\ue9formation.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye