畢業(yè)論文鄔帥

1、 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)題目橡膠空氣彈簧對(duì)路面防冰的作用學(xué) 生 姓 名 鄔帥 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 2010121247 指 導(dǎo) 老 師 曹林濤 所 在 院、系 建筑工程學(xué)院 所 學(xué) 專 業(yè) 土木工程 你能分析，壓強(qiáng)與冰層厚度的關(guān)系，作為伏筆，或者說(shuō)解釋用。第二，你要比較有橡膠與無(wú)橡膠之間的抗壓差異。第三，你的有橡膠的冰層厚度跟無(wú)橡膠的冰層厚度是否一致？（你是用橡膠厚度替代了冰層部分厚度），那么你是否測(cè)試了橡膠的抗壓強(qiáng)度。你有2個(gè)圖都是抗壓強(qiáng)度與冰層厚度的關(guān)系。想說(shuō)明什么，有什么差別。最為重要的是，你的摘要，我同樣看不懂。要說(shuō)明，做了什么，如何做的，得出什么結(jié)論。同理，你的橡膠空氣彈

2、簧墊的設(shè)想也沒(méi)有出來(lái)。你的那個(gè)圖，你和其他人能看明白不。你的圖亂七八糟，沒(méi)有條例。圖是用來(lái)說(shuō)明問(wèn)題的，不是堆砌呀。最后同樣道理，時(shí)間如此緊迫，整這么晚，好自為之。 2013年10月18日 湖北文理學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 橡膠空氣彈簧對(duì)路面防冰的作用 學(xué)生姓名： 鄔帥 專業(yè)：土木工程 班級(jí)：1012 指導(dǎo)教師：曹林濤一、畢業(yè)論文的主要內(nèi)容： 我國(guó)北方的寒冷地區(qū),冬季時(shí)間較長(zhǎng),降雪量較大,降雪導(dǎo)致路面的摩擦系數(shù)較其它季節(jié)明顯降低,這使車輛行駛、制動(dòng)困難,容易引發(fā)交通事故,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失.資料顯示,在寒冷地區(qū),冬季交通事故要比其他季節(jié)高出20%左右。目前,世界上

3、地處高寒地區(qū)的各國(guó)都在研究有效地清除道路冰雪的方法.冬季的降雪通常會(huì)以浮雪、積雪和積冰三種形式滯留于路面.清除浮雪的技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)比較成熟.然而我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)條件、人口密度、城市規(guī)模等條件的制約,城市道路上的降雪易形成積雪,甚至積冰.而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的純機(jī)械式除冰設(shè)備的效率低、積冰清除不干凈,而且會(huì)損傷道路標(biāo)記甚至破壞路面的平整。 在低溫潮濕環(huán)境下，自然降水(降雪、凍雨、凝露等)極易凍結(jié)在物體表面形成覆冰層，如路面積雪結(jié)冰，飛機(jī)側(cè)翼結(jié)冰，輸電導(dǎo)線、輸電桿塔結(jié)冰，建筑物外壁結(jié)冰，不僅給人們的生活帶來(lái)諸多不便，也對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)陌踩栽斐闪藝?yán)重威脅，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 本課題研究包括：探究混泥土和瀝青兩

4、種材料路面上鋪設(shè)某種材料后，道路試塊上凝結(jié)不同厚度覆冰層的抗壓強(qiáng)度，凍粘強(qiáng)度。二、畢業(yè)論文的開(kāi)展進(jìn)度：1查閱文獻(xiàn)資料，整理文獻(xiàn)綜述，撰寫(xiě)研究大綱，形成可行性實(shí)施報(bào)告。2分析探索何種材料能夠降低冰層與路面的粘接強(qiáng)度，或者降低路面冰層的抗壓強(qiáng)度。3探究混凝土和瀝青兩種材料路面在鋪設(shè)這種材料前和材料后的覆冰層處于2.5cm、3cm、3.5cm、4cm時(shí)，相關(guān)的抗壓與粘接強(qiáng)度，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，處理并分析數(shù)據(jù)。4在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，完成一篇8000字以上的論文。要求主題明確，文字流暢，邏輯清楚，引用和標(biāo)注規(guī)范，數(shù)據(jù)分析正確，格式符合要求。實(shí)驗(yàn)中，嘗試開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)，爭(zhēng)取申請(qǐng)專利。5. 組建科研小

5、組，協(xié)同合作。三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度安排：1第14周： 調(diào)研及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，要求根據(jù)課題查閱文獻(xiàn)資料與調(diào)研，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告；2第510周： 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿；3第1112周：進(jìn)行畢業(yè)論文的修改、定稿；4第13周：交畢業(yè)論文，由教師審閱；5第14周： 畢業(yè)答辯。四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)：CNKI網(wǎng)站、google、baidu等以中英文關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索、歸類并整理。關(guān)鍵詞：覆冰層、粘接強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度參考書(shū)：路面路基工程湖北文理學(xué)院畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 橡膠空氣彈簧對(duì)路面防冰的作用學(xué) 生 姓 名 鄔帥 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 2010121247 指 導(dǎo) 老 師 曹林濤

6、 所 在 院、系 建筑工程學(xué)院 所 學(xué) 專 業(yè) 土木工程 2013年10月18日摘要： 本文通過(guò)對(duì)冰抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，來(lái)探討路面的防冰措施。研究一種橡膠空氣彈簧鋪設(shè)在路面上防冰，使冰層的抗壓能力減弱，讓冰層能夠在車輪的壓力下更容易碎裂，并使冰層碎裂后不影響車行走。分析冰層在這種彈簧墊上的抗壓性能及碎裂的形態(tài)，能得出這種橡膠空氣彈簧對(duì)路面覆冰層力學(xué)性能的影響，提供一種路面防冰的方法。關(guān)鍵詞：抗壓強(qiáng)度, 橡膠空氣彈簧，冰層開(kāi)裂，碎裂形式目 錄0. 引言············

7、83;··············································41 實(shí)驗(yàn)材料··&#

8、183;·················································&#

9、183;·5 1.1材料構(gòu)想：··············································

10、3;···61.2橡膠材料的選擇·············································

11、;62 實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.1 實(shí)驗(yàn)方法···············································&#

12、183;····72.2 試件成形············································

13、;········72.3 測(cè)定未鋪設(shè)彈簧墊各個(gè)試塊冰層的抗壓強(qiáng)度·····················82.3.1 測(cè)量抗壓強(qiáng)度時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題·············

14、;········10測(cè)定不同載體上覆冰層的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果與分析··········122.3.3 用毛巾包裹試塊抗壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：·······················132

15、.4 測(cè)定鋪設(shè)彈簧墊的各個(gè)試塊冰層的抗壓強(qiáng)度······················142.4.1 測(cè)量抗壓強(qiáng)度時(shí)同樣應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：···················142.

16、4.2 鋪設(shè)彈簧墊后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：······························153 結(jié)論················

17、···········································174 應(yīng)用前景：·····

18、83;················································18參考文獻(xiàn)

19、83;·················································

20、83;·······180. 引言道路結(jié)冰是指降水，如雨、雪、凍雨，或霧滴，碰到溫度低于0的地面而出現(xiàn)的積雪或結(jié)冰現(xiàn)象。通常包括凍結(jié)的殘雪、凸凹的冰轍、雪融水或其他原因的道路積水在寒冷季節(jié)形成的堅(jiān)硬冰層。 我國(guó)北方地區(qū)，尤其是東北地區(qū)和內(nèi)蒙古北部地區(qū)，常常出現(xiàn)道路結(jié)冰現(xiàn)象。而我國(guó)南方地區(qū)，降雪一般為“濕雪”，往往屬于04的混合態(tài)水，落地便成冰水漿糊狀，一到夜間氣溫下降，就會(huì)凝固成大片冰塊，只要當(dāng)?shù)囟咀畹蜏囟鹊陀?，就有可能出現(xiàn)道路結(jié)冰現(xiàn)象，只要溫度不回升到足以使冰層解凍，就將一直堅(jiān)如磐石。 一般來(lái)說(shuō)，寒冬臘月，當(dāng)出現(xiàn)大范圍

21、強(qiáng)冷空氣活動(dòng)引起氣溫下降的天氣（氣象上稱為寒潮）時(shí)，如果伴有雨雪，最容易發(fā)生道路結(jié)冰現(xiàn)象。 出現(xiàn)道路結(jié)冰時(shí)，由于車輪與路面摩擦作用大大減弱，容易打滑，剎不住車，造成交通事故。行人也容易滑倒，造成摔傷。2008年初，我國(guó)南方十幾個(gè)省份持續(xù)出現(xiàn)雨雪、冰凍等天氣，導(dǎo)致多條高速公路因道路積雪結(jié)冰先后封閉，民航機(jī)場(chǎng)因飛機(jī)跑道、停機(jī)坪大量積雪結(jié)冰而關(guān)閉，人員物資無(wú)法運(yùn)送，對(duì)交通造成了嚴(yán)重影響 。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的路面防冰對(duì)策，一是機(jī)械鏟除，二是采用融雪劑。機(jī)械鏟除或人工鏟除多限在城市道路應(yīng)用，其治理成本代價(jià)和工作效率決定其不可能在更大范圍內(nèi)采用。融雪劑撒布除雪方式工作效率高，但它仍然存在“鹽害”和使用成本兩個(gè)問(wèn)題

22、。目前，國(guó)內(nèi)普遍使用的融雪劑主要為氯鹽類融雪劑，由于氯鹽的高腐蝕，會(huì)對(duì)路面、橋梁、車輛底盤及路周圍的草、樹(shù)、農(nóng)作物等植物產(chǎn)生較大危害。據(jù)最新研究結(jié)果顯示，地下水鹽含量超過(guò)200mg/m³,就會(huì)對(duì)環(huán)境與植物造成損害。此外，研究表明鹽在土壤中降解最長(zhǎng)時(shí)間可達(dá)15年。對(duì)于道路橋梁的破壞，國(guó)外有試驗(yàn)表明，一條沒(méi)有做過(guò)防氯鹽處理的公路，在經(jīng)過(guò)氯鹽融雪后，壽命會(huì)縮短一半以上。提出一項(xiàng)解決冬季冰雪路面高效、經(jīng)濟(jì)、對(duì)環(huán)境友好的技術(shù)對(duì)策，是國(guó)內(nèi)道路工程界較為迫切的課題。本課題研究包括：探究路面不同厚度覆冰層的抗壓性能，并分析一種橡膠空氣彈簧鋪設(shè)在路面上時(shí)，對(duì)路面覆冰層的碎裂形態(tài)、抗壓性能的影響。1 實(shí)

23、驗(yàn)材料1.1 材料構(gòu)想： 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)整個(gè)冰層處于實(shí)心狀態(tài)與路面相接抗壓能力非常強(qiáng)很難碎裂如圖（1）冰層受力形式，如果能使冰層并不是實(shí)心狀態(tài)，而是冰層中有許多空氣柱，讓空氣柱形成一種空氣彈簧，那么冰層受壓后能夠應(yīng)力集中，使有彈簧處的薄弱冰層更容易碎。橡膠材料有很好的變形、高穩(wěn)定性、防振等特點(diǎn)，如果在道路上鋪設(shè)一種橡膠彈簧墊能夠很好的滿足要求。1.2橡膠材料的選擇 事實(shí)證明，并非所有橡膠都能用來(lái)防振。對(duì)鋪設(shè)道路上需要防振作用的橡膠的突出要求是其彈性及承受長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)負(fù)荷的能力，當(dāng)然也要考慮環(huán)境溫度及使用時(shí)可能接觸的介質(zhì).使用最多的橡膠是天然橡膠，它具有穩(wěn)定的特性，加些其他橡膠改善它的特性，如加些

24、丁晴橡膠可以改善耐油性，但丁晴橡膠不宜單獨(dú)用作防振橡膠。 生活中常見(jiàn)的自行車外胎主要成份是天然橡膠，天然橡膠的綜合性能優(yōu)越過(guò)合成橡膠，一般輪胎多用天然橡膠。為了使橡膠具有制造輪胎所要求的性能，必須要在橡膠中滲入各不同的化學(xué)材料，即化學(xué)添加劑。其中添加的一種很重要的添加劑叫碳黑，因?yàn)樘季哂刑貏e的吸附性，碳粒子與橡膠分子的粘結(jié)非常好，使得橡膠增強(qiáng)了硬度，強(qiáng)度和耐磨性。由于碳黑與橡膠基本等量，所從汽車輪胎主要材料實(shí)際上是一種橡膠和碳黑的復(fù)合材料。它具有耐磨、富有彈性、抓地感等特性。如果將輪胎切割成若干段鋪與地面上，當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)輪胎中的空心部分處于充滿空氣而無(wú)冰的狀態(tài)，使冰層中形成很多由輪胎與空氣組合

25、的空氣彈簧。輪胎的材料主要由橡膠做成，有非常好的變形能力，當(dāng)冰層受壓時(shí)，有空氣柱段的薄弱冰層的受壓會(huì)更容易破壞，如圖（2）此時(shí)冰層的受力圖所示。 圖1 未鋪設(shè)彈簧墊的冰層受壓 圖2 鋪設(shè)彈簧墊后的冰層受壓圖3 自行車輪胎生活中常見(jiàn)的自行車輪外胎的材料組成：橡膠是主料，再加上很多的輔料加工而成，硫化成型。它具有耐磨、富有彈性的特點(diǎn)、抓地感等特性。車輪材料質(zhì)量較輕，在應(yīng)力與變形之間產(chǎn)生時(shí)間的延遲，具有非線性的性質(zhì)對(duì)諧振的衰減作用由于內(nèi)摩擦較大，所以衰減振動(dòng)的效果較好，特別適用于高頻振動(dòng)減振方向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以在拉伸、壓縮、剪切等各個(gè)方面都產(chǎn)生彈性變形而吸收振動(dòng)結(jié)構(gòu)。所構(gòu)想空氣彈簧墊簡(jiǎn)易圖如下：

26、圖4 橡膠空氣彈簧墊正面簡(jiǎn)易圖圖5 橡膠空氣彈簧墊側(cè)面簡(jiǎn)易圖將這種空氣彈簧鋪與道路車輪經(jīng)常走的車轍上，能夠讓車在行走時(shí)從彈簧墊上壓過(guò)，發(fā)揮作用。2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 2.1 實(shí)驗(yàn)方法道路上結(jié)冰時(shí)，車輛壓在冰層上冰層碎裂，碎裂后的冰層厚度降低，但又會(huì)繼續(xù)凝結(jié)，凝結(jié)后的冰層抗壓能力會(huì)加強(qiáng)，反復(fù)的被車輪碾壓后冰層的抗壓能力非常強(qiáng)很難碎裂。實(shí)驗(yàn)室做冰層抗壓模擬試驗(yàn)時(shí)，由于受壓時(shí)冰塊側(cè)向沒(méi)有束縛、冰塊與壓力機(jī)相接觸的面也是比較光滑的與實(shí)際情況有所差別。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)用毛巾裹住試塊使冰塊的側(cè)向能夠有一定的束縛力，毛巾也能夠使冰層與壓力機(jī)相接觸的面粗糙，能很好的模擬冰層在實(shí)際路面上受車輛壓力。由于材料限制，本實(shí)驗(yàn)用輪

27、胎做單個(gè)空氣彈簧防冰的模擬實(shí)驗(yàn)。2.2 試件成形(1) 無(wú)彈簧防冰墊時(shí)的試件制作 試塊尺寸：冰塊分別為底面15cm×15cm、厚度分別為2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm。1體積的水,結(jié)成冰時(shí),它的體積增加了1/11，則結(jié)成1體積的冰需要11/12體積的水。 故，需要水體積分別為: 15×15×2.5×11/12=516cm3 15×15×3×11/12=619cm3 15×15×3.5×11/12=722cm3 15×15×4×11/12=825c

28、m3先用硬紙殼粘接成盒裝，再用防水膠帶把紙盒粘貼成具有防水性能很好的密閉容器，做成15cm×15cm的底面，高度為4cm的容器，并在容器上標(biāo)明尺寸。用防水膠帶將容器粘貼好防止漏水，最后再往這些容器中分別注入516cm3、619cm3、722cm3、825cm3的水，用防水膠帶密封好，最后把這些注滿水的容器放入冰凍箱中凍結(jié)（冰凍箱的溫度一般控制在-5，保持這一穩(wěn)定溫度），放于一定的時(shí)間以待其成形。 圖6 試塊磨具15cm×15cm×4cm 圖7 成型后不同厚度的試塊 （2）有彈簧防冰墊的試塊制作 試塊尺寸：冰塊分別為底面15cm×15cm、厚度分別為2.5

29、cm、3cm、3.5cm、4cm。 首先用硬紙殼粘接成盒裝，再用防水膠帶把紙盒粘貼成具有防水性能很好的密閉容器，做成15cm×15cm的底面，高度為4cm的容器，并在容器上標(biāo)明尺寸。用防水膠帶將容器粘貼好防止漏水。用量筒測(cè)出彈簧墊的體積為20cm3，將彈簧墊鋪與盒子中間，用膠帶將彈簧墊固定在底部，最后再往這些容器中分別注入適量的水496cm3、600cm3、700cm3、805cm3的水，用防水膠帶密封好，最后把這些注滿誰(shuí)的容器放入冰凍箱中凍結(jié)（冰凍箱的溫度一般控制在-5，保持這一穩(wěn)定溫度），放于一定的時(shí)間以待其成形。 待冰塊成型后，將紙盒撕開(kāi)取出冰塊，用刀將冰塊不平的地方刮平整以便

30、于放在壓力機(jī)上能均勻受力，防止冰塊局部受壓破壞。對(duì)于放置有彈簧墊的受壓試塊，先將彈簧墊內(nèi)的冰塊用刀剔除，然后再將整個(gè)冰塊刨平，以便于受壓試驗(yàn)。 圖8 將彈簧墊固定在紙盒底部 圖9 凍結(jié)好的有彈簧的試塊 圖10 用刀將彈簧墊內(nèi)的冰塊剔除2.3 測(cè)定未鋪設(shè)彈簧墊各個(gè)試塊冰層的抗壓強(qiáng)度 1、將固化后得到的冰試件固定在試驗(yàn)機(jī)上，利用壓力機(jī)加壓，直至冰層破裂。2、將開(kāi)裂分冰塊繼續(xù)抗壓，第二次壓到冰塊局部碎裂并脫離主體，第三次壓到冰塊整體碎裂分離。用不同厚度的冰層進(jìn)行抗壓試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。 3、用毛巾包住用不同厚度的冰塊，放置與壓力機(jī)上分別進(jìn)行抗壓試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí)分別進(jìn)行三次抗壓，第一次施壓到冰層剛碎

31、裂，第二次施壓到壓力值達(dá)到100KN，第三次對(duì)冰施壓到壓力值達(dá)到140KN。 2.3.1 測(cè)量抗壓強(qiáng)度時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 1) 用作抗壓試驗(yàn)的冰塊不應(yīng)該在冰洞箱中放置過(guò)久，其中放置的時(shí)間一般控值在12h左右，凍結(jié)時(shí)間過(guò)久會(huì)使得冰試塊出現(xiàn)起包的現(xiàn)象，這樣得到的冰試塊不平整，質(zhì)地不均勻，不能用作到測(cè)定冰的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)中。 2) 進(jìn)行抗壓試驗(yàn)的冰塊必須保持表面是平整的，這樣可是的冰試件在被壓的時(shí)候受力是均勻一致的。 3)一般把冰凍箱的溫度控制在-5，把溫度控制在試件在-5，是可以使得試驗(yàn)所需的試件能夠凍結(jié)的更為均勻，使其成一個(gè)完整的凍結(jié)體，不會(huì)出現(xiàn)分層凍結(jié)的現(xiàn)象，使試件更易進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。 4

32、）在進(jìn)行冰的抗壓強(qiáng)度測(cè)定時(shí)，冰塊同樣會(huì)緩慢融化，該試驗(yàn)同樣需要迅速的完成，可以一開(kāi)始把抗壓機(jī)的速率加的很大，等快要接觸到冰塊時(shí)，在迅速減慢抗壓機(jī)的速率，使冰塊被緩慢加壓直至冰塊被壓碎。 5）試驗(yàn)完成，迅速清理掉壓力機(jī)上的水，避免造成不必要的試驗(yàn)耗材損失。冰塊碎裂狀態(tài)圖：圖11 冰塊第一次直接受壓的碎裂狀態(tài) 圖12 冰塊第二次直接受壓時(shí)的破壞形態(tài) 圖13 冰塊第三次直接受壓的形態(tài) 圖14冰塊在未施壓前形態(tài) 圖15 用毛巾包裹冰塊的第一次抗壓破壞形態(tài) 圖16 冰在包裹著毛巾抗壓時(shí)的第二次受壓破壞形態(tài) 圖17 冰在包裹著毛巾抗壓時(shí)的第三次受壓后試塊的形態(tài)測(cè)定不同厚度試塊的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果與分析試驗(yàn)

33、數(shù)據(jù)處理：根據(jù)試驗(yàn)可以得到不同厚度的冰塊的抗壓抗壓強(qiáng)度，經(jīng)計(jì)算可得：2.5=F1/S= F1/(a2)=10.5KN/（15cm×15cm）=0.467MPa3=F2/S= F2/( a2 )=14.5KN/（15cm×15cm）=0.644MPa3.5=F3/S= F3/( a2)=15.1KN/（15cm×15cm）=0.671MPa4=F4/S= F4/( a2)=15.9KN/（15cm×15cm）=0.707MPa冰塊厚度（cm）抗壓力值（KN）抗壓強(qiáng)度（MPa）2.510.50.467314.50.6443.515.10.671415.90.

34、707得到冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖如下： 冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1、 隨著冰層厚度的增加，冰層的抗壓強(qiáng)度增加。2、 隨著冰層厚度的增加，冰層抗壓強(qiáng)度的增加幅度越來(lái)越小。用毛巾包裹試塊抗壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：1、 經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后所得數(shù)據(jù)如下；冰塊厚度（cm）抗壓力值（KN）抗壓強(qiáng)度（MPa）2.510.80.480314.90.6623.515.60.693416.30.724 2、第二次、第三次抗壓試驗(yàn)時(shí)，各個(gè)厚度的冰層抗壓力值越來(lái)越大。最后壓力值達(dá)到140KN時(shí)，停止施壓。（壓力機(jī)的量程為0150KN）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1、 用毛巾包裹住冰塊時(shí)，冰層的初始抗壓強(qiáng)度有所提高，但是提高

35、的幅度很小。2、 不同厚度的冰層都隨著所受壓力的增大，冰層先碎裂后又重新凝結(jié)形成更堅(jiān)硬的冰層，新形成的冰層的抗壓能力不斷的提高3、 隨著壓力的增大，冰層不斷的碎裂然后重新凝結(jié)，冰層厚度逐漸減小。冰塊破裂狀態(tài)分析：1）冰塊在直接進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時(shí)，第一次施壓試塊很容易的發(fā)生脆性破壞開(kāi)裂，抗壓強(qiáng)度低。第二次進(jìn)行施壓時(shí)，冰塊會(huì)接著碎裂抗壓能力有所提高，冰塊會(huì)有局部裂開(kāi)與整體脫離；第三次抗壓時(shí)，冰塊的抗壓強(qiáng)度也會(huì)有所提高，但整個(gè)冰塊碎裂開(kāi)來(lái)。在無(wú)側(cè)限時(shí)冰層受壓開(kāi)裂會(huì)使整塊開(kāi)裂分離。2）冰在用毛巾包裹后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時(shí)，很容易發(fā)生脆性破壞后，冰塊繼續(xù)受壓時(shí)，冰塊的強(qiáng)度提高，整個(gè)冰塊處于網(wǎng)狀裂紋，而并沒(méi)有碎裂分

36、離。繼續(xù)施壓，整個(gè)冰塊的厚度逐漸變小，冰塊的抗壓能力一直提高并沒(méi)有碎裂。2.4 測(cè)定鋪設(shè)彈簧墊的各個(gè)試塊冰層的抗壓強(qiáng)度1、將制作好鋪設(shè)了彈簧墊的試件放在試驗(yàn)機(jī)上，利用壓力機(jī)加壓，直至冰層破裂。將不同厚度的冰層分別進(jìn)行抗壓，并記錄數(shù)據(jù)。2、將制作好鋪設(shè)了彈簧墊的試件用毛巾包裹住，放置與壓力機(jī)上分別進(jìn)行抗壓試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí)分別進(jìn)行兩次抗壓，第一次施壓到冰層剛碎裂，第二次施壓到壓力值達(dá)到某一數(shù)值后壓力機(jī)上的壓力值不變。用不同厚度的冰層進(jìn)行抗壓試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。2.4.1 測(cè)量抗壓強(qiáng)度時(shí)同樣應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1) 用作抗壓試驗(yàn)的冰塊不應(yīng)該在冰洞箱中放置過(guò)久，其中放置的時(shí)間一般控值在12h左右，

37、凍結(jié)時(shí)間過(guò)久會(huì)使得冰試塊出現(xiàn)起包的現(xiàn)象，這樣得到的冰試塊不平整，質(zhì)地不均勻，不能用作到測(cè)定冰的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)中。 2) 進(jìn)行抗壓試驗(yàn)的冰塊必須保持表面是平整的，這樣可是的冰試件在被壓的時(shí)候受力是均勻一致的。 3)一般把冰凍箱的溫度控制在-5，把溫度控制在試件在-5，是可以使得試驗(yàn)所需的試件能夠凍結(jié)的更為均勻，使其成一個(gè)完整的凍結(jié)體，不會(huì)出現(xiàn)分層凍結(jié)的現(xiàn)象，使試件更易進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。4）在進(jìn)行冰的抗壓強(qiáng)度測(cè)定時(shí)，冰塊同樣會(huì)緩慢融化，該試驗(yàn)同樣需要迅速的完成，可以一開(kāi)始把抗壓機(jī)的速率加的很大，等快要接觸到冰塊時(shí)，在迅速減慢抗壓機(jī)的速率，使冰塊被緩慢加壓直至冰塊被壓碎。 5）試驗(yàn)完成，迅速清理掉壓力機(jī)

38、上的水，避免造成不必要的試驗(yàn)耗材損失。冰塊在實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)破壞形態(tài)：圖18 鋪設(shè)彈簧墊冰塊為加壓前圖19 第一次施壓后的碎裂情況 圖20 繼續(xù)施壓到壓力值不變時(shí)的冰層碎裂狀態(tài) 鋪設(shè)彈簧墊后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：（1）第一次抗壓試驗(yàn)，冰層剛碎裂的各個(gè)冰層抗壓強(qiáng)度：2.5=F1/S= F1/(a2)=2.12KN/（15cm×15cm）=0.094MPa3=F2/S= F2/( a2 )=3.5KN/（15cm×15cm）=0.156MPa3.5=F3/S= F3/( a2 )=4.89KN/（15cm×15cm）=0.217MPa4=F4/S= F4/( a2 )=6.4K

39、N/（15cm×15cm）=0.284MPa（2）第二次抗壓試驗(yàn)，冰層碎裂壓力機(jī)數(shù)值不變時(shí)各個(gè)冰層的抗壓強(qiáng)度：2.5=F1/S= F1/(a2)=15.6KN/（15cm×15cm）=0.693MPa3=F2/S= F2/( a2 )=38.7KN/（15cm×15cm）=1.720MPa3.5=F3/S= F3/( a2)=59.25KN/（15cm×15cm）=2.633MPa4=F4/S= F4/( a2)=70.16KN/（15cm×15cm）=3.119MPa（3）經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后所得數(shù)據(jù)如下；冰塊厚度（cm）抗壓力值（KN）抗壓強(qiáng)度（

40、MPa）最終抗壓力值（KN）最終抗壓強(qiáng)度（MPa）2.52.120.09415.60.69333.50.15638.71.7203.54.890.21759.22.63346.40.28470.163.119得到第一次受壓時(shí)，冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖如下冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響壓力機(jī)數(shù)值不變時(shí)，冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖如下：冰層厚度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1、 不同厚度的鋪設(shè)有彈簧墊的冰層在第一次抗壓破壞時(shí)的抗壓強(qiáng)度明顯比未鋪設(shè)彈簧墊的冰層的抗壓強(qiáng)度低。 2、 用毛巾包裹住冰塊，讓壓力機(jī)繼續(xù)施壓，冰層的抗壓能力在提升但到了一定的壓力時(shí)，壓力機(jī)上顯示的壓力值不變。3、 隨著冰層厚度的增加，冰層的抗壓強(qiáng)度逐漸提高。4、 放入彈簧墊后，最終試塊的抗壓強(qiáng)度比第一次受壓破壞時(shí)的抗壓強(qiáng)度提高了很多。冰塊破裂狀態(tài)分析： 用毛巾包裹冰塊在第一次直接進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時(shí)，很容易的發(fā)生脆性破壞開(kāi)裂，抗壓強(qiáng)度低，冰塊的碎裂狀態(tài)呈十字交叉裂紋。繼續(xù)施壓，冰塊繼續(xù)碎裂，當(dāng)壓力值達(dá)到一定