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Applied Glaciology—the Utilization of Ice and Snow in Arctic Operations

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

W. David Kingery*
Affiliation:
Ice Research Laboratory, Massachusetts Institute of Technology
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

In addition to field observations and quantitative analyses of natural phenomena, an opportunity exists for the application of glaciological knowledge. Major problems preventing the widespread use of ice and snow as structural materials are related to processing methods, properties of ice and snow, and deterioration during the melt season. These difficulties have been considered and an experimental program carried out to determine the feasibility of developing practical methods for using ice and snow as engineering materials. Results show that the development of improved processing methods for both ice and snow, the development of ice alloys with improved properties, and the extension of the use season provide real opportunities for applied glaciology.

Résumé

Résumé

La glaciologie, qui s’occupe d’observations pratiques et de l’analyse quantitative de comportement des masses de glace de formation naturelle, est également susceptible de fournir des occasions multiples dans le domaine du génie civil. D’une façon générale, la fusion saisonnière à laquelle sont sujettes la neige et la glace, ainsi que le problème du traitement qui doit précéder toute utilisation, rendent malaisé l’emploi de ces matériaux dans les constructions. On a etudié ces problèmes, et on a suivi un programme de recherches rédigé dans le but d’élaborer des méthodes pratiques pour rendre la glace et la neige utilisables par les ingénieurs. D’après les résultats, on peut affirmer qu’il existe de véritables possibilités pour la glaciologie appliquée: dans le domaine de l’amélioration des traitements que l’on fait subir à ces matières premieres; dans la fabrication d’alliages de glace à propriétés mécaniques supérieures; et dans la modification des matériaux à base de neige ou de glace pour prolonger la période de l’année pendant laquelle ils restent utilisables.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Neben Beobachtungen im Feld und quantitativen Analysen natürlicher Phänomene existiert eine Gelegenheit für die Anwendung glaciologischer Kenntnis. Hauptprobleme, die den weitverbreiteten Gebrauch von Eis und Schnee als Baustoff hindern, beruhen auf Verfahrungsmethoden, Eigenschaften von Eis und Schnee und Verschlechterung während der Schmelzsaison. Diese Schwierigkeiten wurden erwogen, und ein Versuchsprogramm wurde durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Möglichkeit, praktische Methoden zur Benutzung von Eis und Schnee als Baustoffe zu entwickeln, besteht. Resultate zeigen, dass die Entwicklung verbesserter Verfahrungsmethoden für Eis sowohl wie für Schnee, die Entwicklung von Eislegierungen mit verbesserten Eigenschaften und die Verlängerung der Gebrauchssaison eine wirkliche Gelegenheit für angewandte Glaciologie ergeben.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1960
Figure 0

Table I. Strength of Fresh Ice with Sawdust and with Fiberglass Additions

Figure 1

Table II. Strength Values Found for Various Ice Samples Prepared in the Laboratory and Tested at—20° c.*

Figure 2

Fig. 1. Deformation of various samples in bend tests with bending moment M as indicated on curves. Slope of curves is a measnre of apparent viscosity (1 in. lb. = 1.15 gm. cm.; 1 in. = 2.54 cm.)

Figure 3

Fig. 2. Phase diagram in the solidification of sea-water. After D. Anderson14 from data of K. H. Nelson and T. G. Thompson13

Figure 4

Fig. 3. Salinity versus thickness for freshly formed sea ice frozen 30 hours from a 9 in. (23 cm.) deep pool at −40° F. (−40° C.)

Figure 5

Fig. 4. Product of snow grinder with rotor speed of 10,500 r.p.m. at an ambient temperature of −40° F. (−40° C.)