基于高压应力下石英砂颗粒破碎机理的试验研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文高压应力下石英砂颗粒破碎机理的试验研究姓名：黄文竞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张季如20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要目前国内对颗粒破碎的研究主要集中在低应力水平下的静、动土力学性质上，对高应力水平下的工作开展甚少，而对石英砂的颗粒破碎研究则更不多见。本文结合单向压缩试验，对石英砂的压缩机理进行了探讨，并就颗粒破碎的影响进行了详细分析。主要工作如下：首先，在综述砂土颗粒破碎的研究历程的基础上，对本次试验所用的石英砂的基本物理性质以及矿物成分进行了阐述，根据试验

2、目的和要求，设计研制试验装置；对试样制备、试验设备、试验方法和试验中可能遇到的问题进行了详细的说明。简要总结了无粘性土的压缩模型和影响无粘性土压缩特性的因素。在对石英砂大量不同终止压力下的单向压缩试验的基础上，对石英砂压缩特性进行了探讨。认为石英砂在高应力单向压缩下的变形绝大部分为塑性变形。笔者对试验前后试样进行颗粒分析试验，运用Hardin提出的相对破碎对压缩作用下的破碎特征进行描述，并就相对破碎与颗粒粒径、颗粒级配、应力水平、应变关系进行了探讨。得出以下结论：天然石英砂颗粒在高压应力下会发生明显的破碎现

3、象；颗粒破碎率随所受压力和颗粒粒径的增大丽增加，且破碎使得颗粒级配向良好的方向发展，级配良好的颗粒的破碎率较低。石英砂颗粒破碎与塑性功间呈二次曲线关系。最后，对本文的研究成果进行了总结，并就石英砂的研究方向做出了展望。关键字：石英砂，高压应力，单向压缩试验，颗粒破碎武汉理工大学硕士学位论文AbstractAtpresent,thedomesticstudiesofparticlebreakagemainlycenterOilthemechanicalpropertyofdeadanddynamicsoils

4、underthelowsUess．However'liRleworkhasbeendoneunderthehi【ghstress，theparticlebreakagestudyonquartzsandismuchfew．Inordertoinvestigatethecompressionmechanismandmakesadetailedanalysisontheinfluenceofparticlebreakage，Theunidirectionalcompressiontestwascarried．T

5、hisinvestigationandanalysisowHsrelativelyimportantmeaningondevelopingandimprovingthemechanicalpropertystudyofnaturalquartzsand,guidingtherealisticengineeringdesign,constructionandsafetyinspection,andenhancingthestudylevelofparticlebreakage．Themainworksarcs

6、hownasfollows：Firstly,basedonsummarizingthestudyhistoryofsandparticlebreakage，thepaperexpoundsthebasicphysicalpropertyandmineralcomponentsofthenaturalquartzsandsusedinthistest，designanddevelopthetestdeviceaccordingtothetestobjectiveandrequirement,andmakesa

7、detailedexplanationonthetestequipment,testsamplepreparationmethod,testprocedure，thepreparationstepsandpossibleproblemsinthetest．Thecompressionmodelandthecourseofcompressioncharacteristicarebeingsummarizedbriefly．Baseonthemassiveone-dimensioncompressiontest

8、sindifferentendingPressure，thecompressioncharacteristicofnaturalquartzsandisbeingstudied．Theoverwhelmingmajoritycompressionisplasticdeformation．TheauthormakestheparticlesizeanalysistestOHthesamplesinalltests，