| 钙质砂破碎过程及其微观机制试验研究 |
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| 引用本文： | 张丙树,顾凯,李金文,唐朝生,施斌,李天斌.钙质砂破碎过程及其微观机制试验研究[J].工程地质学报(英文版),2020,28(4):725-733. |
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| 作者姓名： | 张丙树 顾凯 李金文 唐朝生 施斌 李天斌 |
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| 作者单位： | ①.南京大学地球科学与工程学院，南京 210023，中国 |
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| 基金项目： | 国家自然科学青年基金41502274南京大学技术创新基金重点项目，地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金SKLGP2016K010国家自然科学基金面上项目41977217 |
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| 摘 要： | 为了掌握南海钙质砂压缩变形特征及其微观机制，对3种不同粒组(S1:1.43~2mm、S2:0.5~1mm、S3:0.5~2mm)的钙质砂进行100~3200kPa压力范围的压缩试验，利用自制的砂土微观结构提取装置和图像处理软件(PCAS)获得并分析了钙质砂压缩过程中微观结构。结果表明:(1)钙质砂的大小、形状和级配对颗粒的破碎具有显著影响，当压力较低时(＜800kPa)，粒径较大的S1组以砂颗粒棱角破碎为主；粒径较小的S2组没有明显破裂，相对规则的颗粒形态使S2粒组在该压力范围内主要因颗粒的滚动与重分布导致压缩；级配良好的S3组除部分低宽度断肢状颗粒外其余大小、形态颗粒无明显破裂。(2)当压力较大时(＞800kPa)，S1组钙质砂逐渐转向以颗粒的整体破坏为主的破碎形式；S2、S3两组试样随着密实度的提高，砂颗粒的破坏以整体破碎为主。基于对破碎过程中试样微观结构变化的提取与分析，总结并提出了控制钙质砂颗粒破碎的4种接触模式:点-线接触、线-面接触、面-面接触和复合接触，可用于判断不同条件下的颗粒破碎形式。最后，讨论了钙质砂在破碎过程中颗粒几何参数的变化。
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| 关 键 词： | 钙质砂 压缩试验 颗粒破碎 微观结构 |
| 收稿时间： | 2019-07-23 |
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