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基于MIP和CT试验的钙质砂孔隙分布特征研究 预览
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作者 曹培 丁志军 《水利与建筑工程学报》 2019年第3期55-59,共5页
钙质砂是一种以碳酸钙为主要成分的岩土介质,含有丰富的内孔隙。内孔隙的存在,对钙质砂宏观力学性质具有重要影响。为了研究钙质砂的微观孔隙结构特征,选取南海某岛礁建设地基的钙质砂试样,根据粒径大小将其分为4个不同的粒组,联合使用... 钙质砂是一种以碳酸钙为主要成分的岩土介质,含有丰富的内孔隙。内孔隙的存在,对钙质砂宏观力学性质具有重要影响。为了研究钙质砂的微观孔隙结构特征,选取南海某岛礁建设地基的钙质砂试样,根据粒径大小将其分为4个不同的粒组,联合使用MIP压汞试验和CT扫描试验,对不同粒径钙质砂的微观孔隙性状进行了定量表征。结果表明:钙质砂孔隙分布特征曲线表现出双峰特征,小孔隙的体积占比最大,约为50%左右,其次是大孔隙,而微孔隙的含量则很少。随着粒径的增大,钙质砂的孔隙率也在不断增大,但增大的幅度逐渐减小。钙质砂的封闭内孔隙率约在1%上下浮动,远低于连通孔隙率。 展开更多
关键词 钙质 压汞试验 CT扫描 孔隙分布 孔隙率
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碳酸钙含量对钙质砂性质影响的室内试验研究
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作者 李飒 刘富诗 +1 位作者 戴旭 张彦龙 《实验力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期88-94,共7页
通过室内试验的方法,研究了碳酸钙(CaCO3)含量变化对钙质砂的颗粒破碎和宏观力学特性的影响。试验结果表明:取自南海海域的钙质砂样碳酸钙含量为95.8%,并表现出高孔隙、棱角明显等特征。钙质砂颗粒破碎本质上是颗粒间应力集中的表现,随... 通过室内试验的方法,研究了碳酸钙(CaCO3)含量变化对钙质砂的颗粒破碎和宏观力学特性的影响。试验结果表明:取自南海海域的钙质砂样碳酸钙含量为95.8%,并表现出高孔隙、棱角明显等特征。钙质砂颗粒破碎本质上是颗粒间应力集中的表现,随着碳酸钙含量的增加、粒径的增大,钙质砂的内摩擦角和相对破碎率明显增加;颗粒破碎导致级配曲线向良好的方向发展,同时,引起较高应力条件下的强度包线具有非线性的特征。相对破碎率随正应力和碳酸钙含量的变化规律可用一组二元双曲线函数关系式表示。 展开更多
关键词 钙质 碳酸钙含量 颗粒破碎 抗剪强度 室内试验
循环三轴应力路径下钙质砂颗粒破碎演化规律
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作者 王刚 查京京 魏星 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期755-760,共6页
钙质砂广泛分布于中国南海区域,是吹填造陆的重要材料。钙质砂颗粒容易破碎,使得其力学特性相比于普通的陆源硅质砂有显著差异。对取自中国南海西沙群岛某岛礁的钙质砂开展了三轴排水循环剪切试验,研究了围压、循环应力比、循环振次对... 钙质砂广泛分布于中国南海区域,是吹填造陆的重要材料。钙质砂颗粒容易破碎,使得其力学特性相比于普通的陆源硅质砂有显著差异。对取自中国南海西沙群岛某岛礁的钙质砂开展了三轴排水循环剪切试验,研究了围压、循环应力比、循环振次对钙质砂颗粒破碎发展过程的影响。在试验所采用的围压范围内,钙质砂在固结过程中产生的颗粒破碎较少,但是在随后的循环剪切过程中产生了显著的颗粒破碎。在循环剪切作用下,钙质砂的颗粒破碎形式主要是尖角的磨损,剪切后试样的颗粒中出现了一些碎屑和微细颗粒,大颗粒的棱角有一定程度的磨圆,但粒径无明显减小。在常围压下的等幅循环剪切中,颗粒破碎程度随着循环剪切次数的增大而增加,增长速率逐渐降低,可以采用对数曲线来描述相对破碎指数的发展过程。再考虑围压和循环应力比的影响规律,初步建立了一个描述颗粒破碎演化过程的数学模型。 展开更多
关键词 钙质 三轴排水循环剪切试验 相对破碎指数 演化规律
循环荷载下钙质砂单颗粒破碎试验研究 预览
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作者 蒋明镜 许泽伟 +3 位作者 刘俊 吴迪 吴晓峰 王剑锋 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2019年第A01期23-28,共6页
钙质砂是长期在饱和的碳酸钙溶液中经物理、生物化学及化学作用过程而形成的海洋沉积物,是人工岛建造常用的岩土工程材料,其力学特性直接影响人工岛的安全使用.海洋环境下钙质砂不间断承受海洋动荷载的影响,因此有必要探究循环荷载作用... 钙质砂是长期在饱和的碳酸钙溶液中经物理、生物化学及化学作用过程而形成的海洋沉积物,是人工岛建造常用的岩土工程材料,其力学特性直接影响人工岛的安全使用.海洋环境下钙质砂不间断承受海洋动荷载的影响,因此有必要探究循环荷载作用下钙质砂单颗粒动强度特征.为此采用自行设计研制的单颗粒循环加载仪器对不同形状、粒径的南海钙质砂进行单颗粒破碎试验,利用 Weibull 统计函数描述每种粒径下的单颗粒动强度分布规律.基于试验所得力-位移曲线,发现钙质砂单颗粒在动荷载试验过程中的破坏模式分为两种:一种是颗粒破碎发生在加基值力之前,一种是颗粒破碎发生在加基值力之后.对不同粒径单颗粒动强度统计分析,发现单颗粒动强度的分布与粒径有关,粒径越大则强度越低;相同粒径下不同形状的单颗粒动强度规律为:块状颗粒>条状颗粒>片状颗粒;同一形状下单颗粒强度服从 Weibull 分布,在双对数坐标轴下,特征单颗粒动强度与粒径呈线性关系. 展开更多
关键词 钙质 颗粒破碎 单颗粒动强度 形状 粒径 Weibull 分布
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胶结性对钙质砂剪切特性影响的试验分析
5
作者 钱慧良 杨钧岩 《工程建设》 2019年第6期14-20,共7页
为研究未胶结和胶结钙质砂的剪切特性,对其进行颗粒分析试验、直剪试验以及接触摩擦特性试验。结果表明:所用钙质砂样的主要粒径集中在0.075mm至1mm之间,约占试样总质量的91.7%;未胶结钙质砂的剪应力位移曲线具有较明显的应变软化特征,... 为研究未胶结和胶结钙质砂的剪切特性,对其进行颗粒分析试验、直剪试验以及接触摩擦特性试验。结果表明:所用钙质砂样的主要粒径集中在0.075mm至1mm之间,约占试样总质量的91.7%;未胶结钙质砂的剪应力位移曲线具有较明显的应变软化特征,且内摩擦角远高于普通石英砂。而胶结后的钙质砂剪应力位移关系却转变为应变硬化趋势,同时粘聚力升高,内摩擦角降低,抗剪强度仅得到有限的提高。这说明胶结性对钙质砂的抗剪强度起到正反两方面的耦合作用,其固化钙质砂的效果不明显。同时,接触面剪切特性试验说明胶结不仅不能有效提高桩侧摩阻力,反而是导致钙质砂桩侧摩阻力低下的重要原因。 展开更多
关键词 钙质 剪切特性 直剪试验 胶结性 接触摩擦特性
三轴试验条件下钙质砂颗粒破碎影响因素研究
6
作者 翁贻令 殷娟 +2 位作者 陈伟俊 余克服 王新志 《土工基础》 2019年第3期295-298,共4页
针对钙质砂颗粒易破碎的特点,对取自南海某礁的钙质砂进行大量三轴试验,研究钙质砂在不同围压、粒径、级配、密实度、排水条件和含水率条件下的颗粒破碎情况,分析以上因素对钙质砂颗粒破碎的影响。试验结果表明:钙质砂颗粒破碎受围压影... 针对钙质砂颗粒易破碎的特点,对取自南海某礁的钙质砂进行大量三轴试验,研究钙质砂在不同围压、粒径、级配、密实度、排水条件和含水率条件下的颗粒破碎情况,分析以上因素对钙质砂颗粒破碎的影响。试验结果表明:钙质砂颗粒破碎受围压影响显著,与粒径并没有明显相关性;级配越好的钙质砂破碎越小;密实度增大会导致颗粒破碎加剧;不同排水条件下钙质砂颗粒破碎受有效围压影响;颗粒破碎随含水率增加而变大。 展开更多
关键词 钙质 颗粒破碎 级配 密实度 三轴试验
不排水条件下钙质砂声发射试验研究 预览
7
作者 杨超 王凯 +2 位作者 乔丽平 孟庆山 汪稔 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期144-148,共5页
通过对钙质砂进行不排水条件下声发射试验,探讨了不同围压、剪切速率、初始孔隙比和级配下钙质砂声发射规律。试验结果表明:低围压(围压低于400 kPa)时,钙质砂声发射活动频率随着围压的升高而增加;围压增至800 kPa时,声发射活动频率有... 通过对钙质砂进行不排水条件下声发射试验,探讨了不同围压、剪切速率、初始孔隙比和级配下钙质砂声发射规律。试验结果表明:低围压(围压低于400 kPa)时,钙质砂声发射活动频率随着围压的升高而增加;围压增至800 kPa时,声发射活动频率有所下降。低剪切速率下,钙质砂剪切试验明显分为颗粒破碎阶段和颗粒滑移阶段,随着剪切速率增大,二者之间较模糊,不能明显区分;松散和密实状态下,钙质砂声发射活动规律相似,钙质砂声发射活动频率均高于中密状态钙质砂;级配较好的钙质砂,声发射率峰值出现在试样发生剪切破坏前;级配稍差,试样声发射率相对均匀,声发射率峰值出现在邻近试验结束时。 展开更多
关键词 不排水条件 钙质 声发射
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钙质砂颗粒内孔隙三维表征 预览
8
作者 周博 库泉 +1 位作者 吕珂臻 汪华斌 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2019年第A01期41-48,共8页
南海钙质砂颗粒形状复杂,颗粒棱角突出且面孔隙与内孔隙结构发达.为了准确表征钙质砂内孔隙三维形态,本文借助高精度X射线μCT扫描技术,得到钙质砂颗粒高精度断层图像.通过对原始CT扫描断层图像切割、除噪、二值化等一系列操作,重构得... 南海钙质砂颗粒形状复杂,颗粒棱角突出且面孔隙与内孔隙结构发达.为了准确表征钙质砂内孔隙三维形态,本文借助高精度X射线μCT扫描技术,得到钙质砂颗粒高精度断层图像.通过对原始CT扫描断层图像切割、除噪、二值化等一系列操作,重构得到钙质砂颗粒三维图像.由于钙质砂颗粒外形不规则,因此直接提取其内部孔隙较为困难,本文通过对钙质砂颗粒的三维图像进行三维闭合运算等一系列算法的处理,较好地重构了钙质砂内部的三维孔隙.根据块状钙质砂颗粒的外表特征、内孔隙孔隙率的大小、孔径分布曲线形状以及分形维数的大小,可以大致将块状钙质砂颗粒分为两种类型.第1种类型块状钙质砂颗粒外表存在较多沟壑且内孔隙较为发达,第2种类型块状钙质砂颗粒内孔隙较不发达且连通性较低.两种类型块状钙质砂颗粒内孔隙的孔隙率与孔径分布曲线存在明显差异.同时研究发现,钙质砂颗粒内孔隙较好地符合三维分形特征,且分形维数的大小与孔隙率大小成正相关关系.为了深入地研究钙质砂颗粒内部孔隙的连通性,本文通过计算其距离图获得颗粒内孔隙的空间网络模型,对其分析得出,钙质砂颗粒网络模型的配位数分布大体趋势相同,由于两种钙质砂颗粒内孔隙形态的差异,配位数的分布也略有差异. 展开更多
关键词 钙质 X射线μCT扫描 内孔隙 孔径分布 分形维数 孔隙网络分析
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高应力状态下钙质砂的一维压缩特性及试验影响因素分析
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作者 吕亚茹 李治中 李浪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期3142-3150,共9页
中高应力状态下钙质砂的一维压缩试验可以得到试样的轴向屈服应力、压缩指数等特性,但试样的侧向力很难准确测得。为了研究钙质砂的一维压缩特性,开展17组高应力状态下钙质砂与石英砂的一维压缩对比试验和17组ABAQUS三维有限元数值模拟... 中高应力状态下钙质砂的一维压缩试验可以得到试样的轴向屈服应力、压缩指数等特性,但试样的侧向力很难准确测得。为了研究钙质砂的一维压缩特性,开展17组高应力状态下钙质砂与石英砂的一维压缩对比试验和17组ABAQUS三维有限元数值模拟,得到一维压缩试验中应变片位置、套筒粗糙度、壁厚和长度对试验结果的影响。结果表明,相同相对密实度下石英砂的压缩模量是钙质砂3~4倍,压缩模量随相对密实度的增大而增大。钙质砂和石英砂的屈服应力分别约为2和10 MPa,此后颗粒开始大量破碎,压缩指数分别约为0.90和0.65。通过数值计算与试验结果对比发现,若试验中通过测量套筒外壁环向力反算试样径向力,测试点布置于试样中部时误差最小。试验时套筒内壁应尽量光滑,在满足变形要求的前提下,套筒壁厚越薄反算结果越接近真实值。 展开更多
关键词 土力学 钙质 一维压缩特性 三维数值分析 屈服应力 侧向力
钙质砂的准一维应变压缩试验研究 预览
10
作者 文祝 邱艳宇 +2 位作者 紫民 赵章泳 王明洋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期39-47,共9页
利用Ф100 mm的Hopkinson压杆研究了不同预压力条件下,受侧限约束的钙质砂在500~800 s-1应变率范围、0~200 MPa压力范围内的动态力学特性,并利用HUT106D万能材料试验机研究了相同条件钙质砂在2×10^-3 s^-1应变率、0~120 MPa压力范... 利用Ф100 mm的Hopkinson压杆研究了不同预压力条件下,受侧限约束的钙质砂在500~800 s-1应变率范围、0~200 MPa压力范围内的动态力学特性,并利用HUT106D万能材料试验机研究了相同条件钙质砂在2×10^-3 s^-1应变率、0~120 MPa压力范围内的静态力学特性。研究发现,当再次加载超过一定值后,预压力对钙质砂力学特性的影响不大;Tait物态方程可以描述钙质砂的静态容变关系及高压下的动态容变关系;钙质砂的体积压缩过程存在应变率效应。 展开更多
关键词 钙质 Hopkinson 压杆 预压 物态方程 应变率效应
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钙质砂压缩波速与物理性质参数关系研究
11
作者 谌民 张涛 +3 位作者 单华刚 王新志 孟庆山 余克服 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2275-2283,共9页
开展钙质砂纵波波速与物理性质参数关系的试验研究,对珊瑚礁地基无损检测及工程物探具有重要的理论指导意义和工程应用价值。控制试样的物性参数状态,利用制样装置进行波速测量,揭示钙质砂纵波波速与物性参数的相关关系。试验结果表明:... 开展钙质砂纵波波速与物理性质参数关系的试验研究,对珊瑚礁地基无损检测及工程物探具有重要的理论指导意义和工程应用价值。控制试样的物性参数状态,利用制样装置进行波速测量,揭示钙质砂纵波波速与物性参数的相关关系。试验结果表明:含水率是影响纵波波速的主要因素,与纵波波速呈二次函数关系。CT扫描结果表明,试样粒径越大,颗粒内部孔隙越丰富,这导致试样孔隙比越大,波速故而越小,与粒径、孔隙比呈负相关关系。在密实度相同、不均匀系数不同时,级配良好的砂样纵波波速差异不大。经过侧限压缩后,含水率一定时,粉土纵波波速与孔隙比呈二次关系,且与密度呈良好的线性关系。利用粉土易压缩且与纵波波速紧密变化的特点,可积极探索声波在粉土地基密实度检测的工程应用。 展开更多
关键词 钙质 压缩波速 物理力学参数 侧限压缩
基于不规则钙质砂颗粒发展的拖曳力系数模型及其在细观流固耦合数值模拟中应用
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作者 王胤 周令新 杨庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2009-2015,共7页
钙质砂广泛分布于我国南海海域,作为岛礁填筑材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达液体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要指标,目前国内外对具有极不规则形状钙质砂拖曳... 钙质砂广泛分布于我国南海海域,作为岛礁填筑材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达液体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要指标,目前国内外对具有极不规则形状钙质砂拖曳力系数的研究十分有限。在前期大量钙质砂颗粒沉降试验基础上,建立了能够考虑形状系数的颗粒与液体相互作用拖曳力系数理论公式;在已建立的计算流体动力学-离散元法(CFD-DEM)流固耦合理论框架下,将新发展的拖曳力系数公式嵌入到流固耦合程序中,模拟钙质砂颗粒在液体中沉降过程。通过将模拟结果与室内沉降试验对比,验证了新建立的拖曳力模型及程序实现的准确性。研究结果表明,较CFD-DEM程序中已有的未考虑颗粒形状的拖曳力系数半经验模型,新的拖曳力系数模型能够更准确地模拟不规则颗粒在液体中沉降过程;同时,在数值建模中无需采用异形颗粒即可以反映颗粒形状对拖曳力的影响,这将大大降低数值模拟的计算量,提高计算效率。研究可进一步应用于钙质砂水中堆填后固结沉降以及冲刷等实际工程问题分析中。 展开更多
关键词 钙质 形状系数 拖曳力系数 颗粒沉降 CFD-DEM流固耦合方法
MICP拌和固化钙质砂一维固结试验
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作者 郭红仙 李东润 +1 位作者 马瑞男 程晓辉 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期593-600,共8页
该文通过一维固结压缩试验,研究基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术拌和固化岛礁钙质砂,并改善其压缩特性。总结了完全不同于石英砂的钙质砂的压缩特性;固化试验研究中考虑了粒径级配、相对密度以及反应液浓度对钙质砂压缩特性的影响... 该文通过一维固结压缩试验,研究基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术拌和固化岛礁钙质砂,并改善其压缩特性。总结了完全不同于石英砂的钙质砂的压缩特性;固化试验研究中考虑了粒径级配、相对密度以及反应液浓度对钙质砂压缩特性的影响。试验结果表明:尽管拌和固化钙质砂所用菌液和反应液的用量很小,但是固化后的钙质砂的压缩特性仍有较大改善,压缩指数平均降低了约0.10;固结压缩曲线e-lgp呈现2或3个明显直线段;固化效果受土体粒径级配和相对密度的影响,高浓度反应液更有利于土体压缩性的降低。 展开更多
关键词 钙质 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP) 压缩特性 粒径级配 相对密度 反应液
钙质砂一维冲击响应及吸能特性试验
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作者 魏久淇 吕亚茹 +2 位作者 刘国权 张磊 李磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期191-198,206共9页
钙质砂为海相沉积的多孔介质,是防护工程分配层的理想填充材料。利用改进的铝制分离式霍普金森压杆(split Hopkinsonpressurebar,简称SHPB),分别对颗粒级配以及相对密实度相同的南海钙质砂和福建石英砂进行了83组一维冲击试验,得到了应... 钙质砂为海相沉积的多孔介质,是防护工程分配层的理想填充材料。利用改进的铝制分离式霍普金森压杆(split Hopkinsonpressurebar,简称SHPB),分别对颗粒级配以及相对密实度相同的南海钙质砂和福建石英砂进行了83组一维冲击试验,得到了应力波透射率、冲击响应和吸能效率曲线,分析了应变率、相对密实度和含水率对两种砂冲击特性的影响。结果表明,相同的荷载和边界条件下,钙质砂的刚度仅为石英砂的1/10。由于内孔隙的存在,钙质砂对冲击波的衰减作用大于石英砂,在承载性能允许的情况下,适当减小相对密实度、增加含水率可有效提高分配层消能效果。 展开更多
关键词 钙质 分离式霍普金森压杆试验 应力波 冲击响应 吸能特性
钙质砂抗剪强度特性的环剪试验 被引量:1
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作者 黄宏翔 陈育民 +3 位作者 王建平 刘汉龙 周晓智 霍正格 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第6期2082-2088,共7页
珊瑚礁沉积的钙质砂与石英砂的物理力学性质有较大差别。对取自南海岛礁的钙质砂进行了单次往返环剪试验以分析钙质砂的抗剪强度特性,试验中考虑了相对密实度和竖向应力对结果的影响,并与相同级配和试验条件下的石英砂进行对比分析。结... 珊瑚礁沉积的钙质砂与石英砂的物理力学性质有较大差别。对取自南海岛礁的钙质砂进行了单次往返环剪试验以分析钙质砂的抗剪强度特性,试验中考虑了相对密实度和竖向应力对结果的影响,并与相同级配和试验条件下的石英砂进行对比分析。结果表明:钙质砂正向剪切时应力-位移曲线为软化型,具有明显的残余强度特性,而反向剪切时则表现为硬化型,正向和反向剪切强度基本一致;石英砂正向剪切和反向剪切均表现为软化型。钙质砂正向剪切和反向剪切残余强度与峰值强度的比值在0.75~0.93之间;石英砂正向剪切和反向剪切残余强度与对应峰值强度的比值在0.89~0.96之间。相同级配和试验条件下,钙质砂残余强度均大于石英砂,且强度比值基本保持在1.05~1.3之间。在100、200 kPa竖向荷载作用下,钙质砂0.5~2.0 mm的颗粒发生了破碎,破碎率分别为4%和6%。 展开更多
关键词 钙质 环剪试验 残余强度 颗粒破碎
不同颗粒级配钙质砂剪切特性研究 预览
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作者 罗会武 陈培帅 +1 位作者 陈卫忠 陈祥龙 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第4期40-43,50共5页
为研究钙质砂剪切特性,对某岛钙质砂进行4组固结排水三轴试验,其围压分别是50、100、200、400kPa。应力应变曲线表明钙质砂体变先剪缩后剪胀,在剪胀发展的过程中伴随应变软化现象。为进一步探究钙质砂应变软化的原因,筛除粒径小于0.5mm... 为研究钙质砂剪切特性,对某岛钙质砂进行4组固结排水三轴试验,其围压分别是50、100、200、400kPa。应力应变曲线表明钙质砂体变先剪缩后剪胀,在剪胀发展的过程中伴随应变软化现象。为进一步探究钙质砂应变软化的原因,筛除粒径小于0.5mm,重复试验。研究结果表明大颗粒的钙质砂并没有出现应变软化现象。给出如下结论:(1)应变软化出现的位置比较偏后,且随着围压的增长,峰值强度会逐渐后移;(2)在低围压条件下钙质砂颗粒破碎诱发的应变软化可能性低;(3)细小颗粒诱发扁平状钙质砂出现定向滑移是试样表现应变软化的关键因素;(4)围压越高细小颗粒诱发应变软化的难度越大,峰值强度逐渐后移,并伴随着剪切带的出现。 展开更多
关键词 钙质 颗粒级配 三轴试验 剪切特性 应变软化
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钙质砂与陆源海砂的剪切试验研究 预览
17
作者 杨佳 范建好 李旭东 《中国水运:下半月》 2018年第5期230-231,共2页
针对钙质砂与陆源海砂的特性差异,进行矿物成分分析,以室内击实试验为基础,重塑砂样通过三轴剪切试验,分析钙质砂与陆源海砂的应力、应变等特性的异同.在低围压条件下,钙质砂与陆源砂的应力应变等特性较为相近;钙质砂比陆源砂具有更高... 针对钙质砂与陆源海砂的特性差异,进行矿物成分分析,以室内击实试验为基础,重塑砂样通过三轴剪切试验,分析钙质砂与陆源海砂的应力、应变等特性的异同.在低围压条件下,钙质砂与陆源砂的应力应变等特性较为相近;钙质砂比陆源砂具有更高的抗剪强度,其颗粒在剪切过程中发生了局部剪断或颗粒破碎,塑性变形比陆源海砂大. 展开更多
关键词 钙质 矿物成分 剪切试验 应力应变
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钙质砂的休止角研究与工程应用
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作者 金宗川 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第7期2583-2590,共8页
砂土的天然休止角对土堆设计、基坑设计和边坡稳定性研判有重要的指导意义。砂土的天然休止角受土颗粒的摩擦特性、颗粒形状、粒径和含水状态等诸多因素的影响。开展了钙质砂的天然休止角试验,研究了多种因素对钙质砂天然休止角的影响... 砂土的天然休止角对土堆设计、基坑设计和边坡稳定性研判有重要的指导意义。砂土的天然休止角受土颗粒的摩擦特性、颗粒形状、粒径和含水状态等诸多因素的影响。开展了钙质砂的天然休止角试验,研究了多种因素对钙质砂天然休止角的影响规律。结果表明:钙质砂3种常见颗粒形状中,片状休止角最大,枝棒状次之,块状最小;钙质砂天然休止角随着粒径的增大而增大;当平均粒径相同时,天然休止角随着不均匀系数的增大而增大,随着曲率系数的增大而减少;通过与标准石英砂的对比试验发现,石英砂的天然休止角小于钙质砂天然休止角。对现场钙质砂边坡测量后表明,钙质砂地基经过振冲挤密后基坑开挖最大坡角略大于室内测得的天然休止角。研究结果对钙质砂土堆和基坑设计等工程实践有一定指导意义。 展开更多
关键词 钙质 天然休止角 颗粒形状 不均匀系数
南海钙质砂单颗粒破碎试验研究 预览
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作者 蒋明镜 杨开新 +2 位作者 陈有亮 丁志军 谢扬彪 《湖南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第A01期150-155,共6页
采用自制的高精度单颗粒加载仪器,对不同粒径、形状的南海钙质砂颗粒进行了单颗粒破碎试验,探究静载作用下钙质砂单颗粒强度特征.运用Weibull经验公式对钙质砂单颗粒强度进行统计学分析,对单颗粒强度进行归一化.试验结果表明:钙质砂单... 采用自制的高精度单颗粒加载仪器,对不同粒径、形状的南海钙质砂颗粒进行了单颗粒破碎试验,探究静载作用下钙质砂单颗粒强度特征.运用Weibull经验公式对钙质砂单颗粒强度进行统计学分析,对单颗粒强度进行归一化.试验结果表明:钙质砂单颗粒的力-位移曲线形式可分为类'硬化'型、类'软化'型与'平坦'型三种;单颗粒强度的分布与粒径有关,粒径越大,强度越低;粒径相同时,块状颗粒的单颗粒强度高于片状颗粒;单颗粒强度分布服从Weibull分布,Weibull模量m介于1~3之间. 展开更多
关键词 钙质 单颗粒强度 粒径 形状 WEIBULL分布
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南海钙质砂宏细观破碎力学特性 被引量:5
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作者 汪轶群 洪义 +1 位作者 国振 王立忠 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期199-206,215共9页
针对取自我国南部某海域的钙质砂样本,做了以下两方面工作:一是通过电子显微镜获取了钙质砂颗粒的几何投影图像,利用图像处理技术对图形进行黑白二值化处理,获取单元颗粒形状轮廓边界,使用圆度和粗糙度2个参数对钙质砂的颗粒形状进行... 针对取自我国南部某海域的钙质砂样本,做了以下两方面工作:一是通过电子显微镜获取了钙质砂颗粒的几何投影图像,利用图像处理技术对图形进行黑白二值化处理,获取单元颗粒形状轮廓边界,使用圆度和粗糙度2个参数对钙质砂的颗粒形状进行定义和量化。二是通过不同围压下的三轴固结排水剪切试验及试验前后的颗分测量对比,研究了颗粒破碎对钙质砂的变形、强度、能量耗散等特性的影响。研究表明,大粒径钙质砂(粒径大于2.0 mm)和小粒径钙质砂(粒径小于0.5 mm)形态比较接近圆形、颗粒表面相对光滑;相比而言,中间粒径(粒径介于0.5~2.0 mm之间)钙质砂形状较不规则,表面棱角较多。钙质砂在三轴排水剪切过程中发生颗粒破碎,试样向着级配均匀的方向发展。随着初始围压的增大,颗粒破碎程度加大,土样整体剪胀趋势减小,而破碎引起的能量耗散增加。而在高围压(初始围压为600 k Pa)剪切过程中,仅考虑摩擦耗散,以及同时考虑摩擦、体积耗散两种情况下,计算得到的最大颗粒破碎耗散分别可达土样总输入塑性功的25%和18%。 展开更多
关键词 钙质 三轴试验 颗粒破碎 剪胀 能量耗散
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