冲击荷载及大荷载作用下钙质砂颗粒破碎特性研究

发布时间：2017-12-19 21:19

  本文关键词：冲击荷载及大荷载作用下钙质砂颗粒破碎特性研究　出处：《吉林大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：我国一些海域分布着生物成因的钙质砂，由于其包含了生物的某些属性，使其与一般矿物质砂的特性有所不同。因此，对钙质砂的抗冲击破坏研究既具有理论价值，也能对钙质砂分布区的海洋工程建设提供技术储备和支持。 本文分别研究了某海域生物成因钙质砂（砾）在冲击荷载及静力大荷载作用下颗粒破碎的基本规律，通过对钙质砾的冲击破碎实验研究，发现其所具有的生物原生纹理结构具有较强的抗冲击破坏能力，具有同种成因条件的钙质砾在同等冲击能作用下，颗粒破碎粒径具有一致性。对不规则钙质砾的冲击破碎实验研究发现：以D60代表的粒组分布具有较好的规律性，初始破碎时，D60的粒径集中在7.7~7.9mm间，冲击次数越多，D60粒径愈小；通过对三组不同级配的钙质砂样进行破碎试验发现：钙质砂在受到大静压荷载作用时各粒组都产生了颗粒破坏（破碎或磨圆）现象，随着荷载增大，钙质砂颗粒破碎的程度随之增大；粗粒径颗粒在大荷载压实过程中更容易碎裂，而细粒则更容易相互研磨；较细样颗粒破碎的临界荷载为2.73kN；标准样颗粒破碎的临界荷载为2.49kN；较细样颗粒破碎的临界荷载为2.24kN；通过扫描电子显微镜对试样的颗粒与孔隙结构进行研究：发现较细样在荷载增大时颗粒发生的破坏以研磨为主；较粗样在荷载增大时颗粒发生了以碎裂为主的破坏。实验中，各级配试验组的分维数均呈增大趋势，颗粒总体趋于变细。对含砾（碎石）石钙质砂受冲击时碎石破碎时的模量、几何形态和受力方向等进行了研究。 提出和定义了钙质砂的破碎参量以及给出了新定义下的钙质砂破碎形式和破坏程度：按Br值对钙质砂颗粒破碎的程度划分：Br2%为微破碎，2%Br4%为初级破碎，4%Br6%为中级破碎，6%Br8%为较强破碎，8%为剧烈破碎，形成了钙质砂的破碎程度新的判别方法。 定义了微观破碎势，用以判别颗粒的破坏形式。 给出了钙质砂颗粒破碎成因及破碎程度分区图，对研究和评价钙质砂在较大静力荷载条件下粒组的稳定性及其破坏机理具有借鉴意义。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P751

【参考文献】

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本文编号：1309483