natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-75Research ArticleГЕОТЕХНОЛОГИИ. ДОБЫЧА, ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХGEOTECHNOLOGY. EXTRACTION, PROCESSING AND THE USE OF SOLID FUEL MINERALSУстановка и методика для определения температуры начала замерзания воды в грунтах, горных породах и поровых растворахInstallation and methodology for determining the temperature of the onset of freezing of water in soils, rocks and pore solutionsБровкаА. Г.BrovkaА. G.

Бровка Андрей Геннадьевич – научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Andrey G. Brovka – Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

andrew_brovka@rambler.ruДедюляИ. В.DedyulyaI. V.

Дедюля Иван Владимирович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Ivan V. Dedyulya – Ph. D. (Technical), Senior Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

dedyulyaivan@yandex.byИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20243010202502131136Copyright © Бровка А.Г., Дедюля И.В., 20252025Бровка А.Г., Дедюля И.В.Brovka А.G., Dedyulya I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/75

В статье представлены модернизированная установка и методика для определения температуры начала замерзания воды в грунтах, горных породах и поровых растворах. Для обеспечения независимого от температуры в морозильной камере регулирования интенсивности охлаждения образцов рабочая камера установки модернизирована путем дополнения ее охранным нагревателем, помещенным на корпус устройства, и контрольной дифференциальной термопарой, встроенной в слой теплоизоляции устройства. Это дает возможность путем регулирования напряжения питания нагревателя снизить перепад температуры в слое изоляции и тем самым обеспечить замедление охлаждения в период вероятного начала замерзания исследуемых образцов, что позволит более точно определить температуру начала замерзания. Установка может использоваться для экспрессного определения температуры начала замерзания воды в грунтах, горных породах и поровых растворах.

The article presents a modernized installation and a methodology for the determining of the temperature of the onset of the freezing of water in soils, rocks and pore solutions. In order to provide independent from the temperature in the freezing chamber regulation of the samples cooling intensity, the working chamber of the unit is modernized by supplementing it with a security heater placed on the body of the device and a control differential thermocouple embedded in the thermal insulation layer of the device. This makes it possible by regulating the heater supply voltage to reduce the temperature difference in the insulation layer and thereby provide the slowdown of cooling during the period of the probable onset of the samples freezing under study, which will provide more accurate determination of the onset temperature of freezing. The installation can be used to express determination of the freezing onset temperature of water in soils, rocks and pore solutions.

температура переохлаждения водытемпература замерзания водыфазовые переходы воды в ледгрунтгорная породапоровый растворwater supercooling temperaturewater freezing temperaturephase transitions of water into icesoilrockpore solutionReferencesМотенко, Р. Г. Температура начала замерзания и фазовый состав влаги грунтов различного гранулометрического состава при нефтесолевом загрязнении / Р. Г. Мотенко, Э. С. Гречищева // Материалы пятой конф. геокриологов России, Москва,14–17 июня 2016 г. – М. : Университетская книга, 2016. – Т. 3. – С. 69–76.Motenko R. G., Grechishcheva E. S. Temperatura nachala zamerzaniya i fazovyj sostav vlagi gruntov razlichnogo granulomet-richeskogo sostava pri neftesolevom zagryaznenii [Freezing onset temperature and phase composition of soil moisture of different granulometric composition at oil-salt pollution]. Materialy pyatoj konf. geokriologov Rossii [Proc. Fifth Conf. of Geocryologists of Russia]. Moscow, Universitetskaya kniga Publ., 2016, vol. 3, pp. 69–76. (in Russian)Закономерности кристаллизации воды при промерзании дисперсных грунтов / В. Н. Голубев [и др.] // Криосфера Земли. – 2018. – Т. XXII, № 1. – С. 20–26.Golubev V. N., e.a. Zakonomernosti kristallizacii vody pri promerzanii dispersnyh gruntov [Regularities of water crystallisation at freezing of dispersed soils]. Kriosfera Zemli = Cryosphere of the Earth, 2018, vol. XXII, no.1, pp. 20–26. (in Russian)Колунин, В. С. Метод «начала кристаллизации» воды для определения температуры начала замерзания грунтов / В. С. Колунин, З. А. Ишкова // Криосфера Земли. – 2019. – Т. XXIII, № 6. – С. 3–7.Kolunin V. S., Ishkova Z. A. Metod "nachala kristallizacii" vody dlya opredeleniya temperatury nachala zamerzaniya gruntov [Method of water ‘crystallisation onset’ for determining the freezing start temperature of soils]. Kriosfera Zemli = Earth Cryosphere, 2019, vol. XXIII, no. 6, pp. 3–7. (in Russian)Определение температуры начала замерзания грунтов на основе измерения потенциала поровой воды / Е. М. Чувилин [и др.] // Криосфера Земли. – 2020. – Т. XXIV, № 6. – С. 11–20.Chuvilin E. M., e.a. Opredelenie temperatury nachala zamerzaniya gruntov na osnove izmereniya potenciala porovoj vody [Determination of the soil freezing onset temperature based on the measurement of the pore water potential]. Kriosfera Zemli = Earth Cryosphere, 2020, vol. XXIV, no. 6, pp. 11–20.Бровка, Г. П. Установка для определения температуры начала замерзания в грунтах и растворах / Г. П. Бровка, И. В. Дедюля // Информационный листок о научном достижении. – № 90-67. – БелНИИНТИ Госплана БССР.Brovka G. P., Dedyulya I. V. Ustanovka dlya opredeleniya temperatury nachala zamerzaniya v gruntah i rastvorah [Installation for determining the freezing start temperature in soils and solutions]. Informacionnyj listok o nauchnom dostizhenii = Information Sheet on Scientific Achievement, no. 90–67, BelNIINTI of the State Planning Committee of the BSSR. (in Russian)Комплекс методов экспериментального исследования процессов тепломассопереноса в промерзающих грунтах и горных породах / Г. П. Бровка [и др.] // Материалы пятой конф. геокриологов России, Москва, 14–17 июня 2016 г. – М. : Университетская книга, 2016. – Т. 3. – С. 11–17.Brovka G. P., e. a. Kompleks metodov eksperimental'nogo issledovaniya processov teplomassoperenosa v promerzayushchih gruntah i gornyh porodah [Complex of methods for experimental study of heat and mass transfer processes in freezing soils and rocks]. Materialy pyatoj konf. geokriologov Rossii [Proc. Fifth Conf. of Geocryologists of Russia]. Moscow, Universitetskaya kniga Publ., 2016, vol. 3, pp. 11–17. (in Russian)Бровка, А. Г. Приборы и методы исследования теплофизических характеристик и фазового состава воды горных пород при отрицательных температурах / А. Г. Бровка, И. И. Романенко // Горная механика. – 2009. – № 1. – C. 71–79.Brovka A. G., Romanenko I. I. Pribory i metody issledovaniya teplofizicheskih harakteristik i fazovogo sostava vody gornyh porod pri otricatel'nyh temperaturah [Devices and methods for studying the thermophysical characteristics and phase composition of rock water at subzero temperatures]. Gornaya mekhanika = Mining Mechanics, 2009, no. 1, pp. 71–79. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.