钙质砂颗粒的尺寸效应及雪崩动力学特性试验研究

钙质砂广泛分布于沿海大陆架与海岸线上,是岛礁工程中重要的岩土材料.其容易发生颗粒破碎的特点,给岛礁工程及海洋工程的建设带来了极大的挑战.对取自南海某岛礁的3种平均粒径的钙质砂进行了单颗粒压缩破碎试验.试验方法为力学加载与声发射监测同步采集并结合光学显微镜实时观测.采用Weibull分布研究了钙质砂的单颗粒破碎强度,结果...     

考虑颗粒形貌的干砂热传导特性研究

为揭示颗粒形貌对干砂热导率的影响规律,通过砂颗粒形貌测量和室内热探针试验,研究不同天然河砂的二维颗粒形貌统计分布特征以及颗粒形貌特征参数与热导率的相关关系,同时从细观尺度探讨砂颗粒接触传热的内在机制。结果表明：天然河砂颗粒圆度和球度值的统计分布具有正态分布特征,期望值可作为定量表征颗粒形貌的参数;干砂热导率随孔隙率增加而减小,在半对数坐标中两者具有良好的线性关系,直线斜率与“平均形貌因子”Am呈线性减小关系;相同孔隙率下,浑圆颗粒的干砂热导率值较大,不同干砂间热导率值的差异随孔隙率的增加而逐渐减小;提出的热导率计算新模型综合考虑了颗粒形貌和矿物组分的影响,相比于传统C?té和Konrad模型,具有更好的适用性和先进性;颗粒形貌对干燥状态下无黏性土热传导特性的作用受多因素综合影响,与应力环境、颗粒刚度等密切相关。     

机制砂颗粒形状评价方法的相关性

采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状,研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响,并分析了3种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性.结果表明,当采用流动时间法测试时,流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长,且流动时间与水泥胶砂流动度相关系数仅为0.064 4;当采用间隙率法机制砂测试时,未压实间隙率随机制砂粒径增大而减小,其与水泥胶砂相关系数为0.719 3,相关性良好.     

砂土颗粒粗糙度对剪切波速影响的试验研究

将福建标准砂、杭州黄砂和人工石英砂制备成6个砂样,每个砂样只由一种粒径的砂颗粒组成,从每个砂样中选取一定数量的颗粒进行电镜扫描并分析砂样的颗粒平均粗糙度,用弯曲元测试仪测试各砂样在不同孔隙比下的剪切波速(V_s)。对比分析说明颗粒粗糙度对V_s的影响显著,V_s随着颗粒粗糙度的增大而减小。引入粗糙度修正系数,在散粒体介质细观组构与本构关系、弹性粗糙颗粒接触等研究的基础上推导了砂土V_s计算公式。将计算结果与试验实测值进行对比,得到了浅层砂土的粗糙度修正系数的计算方法,讨论了粗糙度修正系数随应力大小的变化趋势。     

单板表面粗糙度对胶合性能的影响

木制件表面粗糙度是评定木材制品表面质量的重要指标,表面粗糙度直接影响木制件的粘接质量、装饰质量以及胶料与涂料的消耗量。本文对同样加工条件下得到的木材单板,通过测定其表面粗糙度,表面接触角来分析表面粗糙度与单板润湿性的关系,然后通过压制胶合板,测定胶合强度来验证理论推断。最后得出：①单板表面粗糙度与单板的润湿性有一定的相关性。随着单板表面粗糙度的增大,前进角先减小后增大,后退角先增大后减小;单板表面自由能先增大后减小,导致单板润湿性先增大后减小,单板的胶合强度先增大后减小。②随着单板表面粗糙度的增大,滞后性先减小后增大,导致胶合强度先增大后减小。     

基于富勒及泰波理论的机制砂颗粒级配研究

为适应我国干混砂浆标准,依据富勒公式和泰波理论对于n值的取值范围,绘制了符合我国套筛筛孔尺寸的富勒曲线,按照其机制砂级配取值范围进行水泥砂浆试验,结果表明,当n≥0.45时,砂浆泌水率高,抗压强度低,流动性差,批刮费力,收缩率高,将不合适的n值剔除后得到缩小范围的富勒曲线,并据此用不同比例的机制砂中砂和细砂配制砂浆,标出其在干混砂浆富勒曲线中的位置,测试结果表明多数处于曲线范围之内的砂浆抗压强度高,泌水率低,施工省力,不黏抹刀,收缩率低,处于级配范围之外的砂浆性能较差。结论认为,符合富勒曲线且线形平顺圆滑的机制砂颗粒级配良好。     

用砂量与测区数对混凝土叠合板粗糙度检测的影响分析

通过对摊铺试验用砂量以及在构件粗糙面上布置的测区数量等影响检测结果因素的研究,确定了满足检测精度要求的最低用砂量和测区数,为铺砂法检测预制混凝土叠合构件结合面粗糙度的推广应用解决了难题。     

喷砂砂粒对牙骨质表面粗糙度影响的实验研究

目的对比评价4种喷砂砂粒对牙骨质表面粗糙度的影响。方法选择因正畸需要拔除的双尖牙20颗,将4种喷砂材料分成A（30μm Al2O3）、B（120μm NaHCO3）、C（50μm NaHCO3）和D（50μm Al2O3）4组,每颗牙牙根近牙颈部的4个面随机分至A、B、C和D4组中。实验前测量各牙根表面牙骨质粗糙度值,记为Ra1。4组在相同的条件下进行喷砂洁治,测量记录其粗糙度为Ra2。然后对各实验牙面用橡皮杯和抛光糊剂作抛光处理,再次测量表面粗糙度,记为Ra3。结果 4组牙面实验前后牙骨质表面粗糙度比较：A、B、C、D4组Ra2明显大于Ra1（P〈0.01）,Ra3明显小于Ra2（P〈0.01）,Ra3与Ra1差异无统计学意义（P〉0.05）。结论 4种喷砂砂粒对牙骨质的影响均非常大,临床上对于根面的喷砂洁治应非常慎重。     

磁控溅射铝膜的表面形貌及粗糙度的原子力显微镜观测

采用直流磁控溅射方法在(111)取向的单晶Si片上沉积单层Al膜,并将样品分为两组退火,第一组样品分别在200、300和400℃退火10min;第二组样品在300℃分别退火5、10和15min。原子力显微镜观测退火膜的表面形貌及粗糙度表明,随着退火温度的升高或退火时间的增加,表面更加平整,粗糙度明显减小,膜的致密性得到改善。原子的表面扩散是造成薄膜表面趋于平滑的主要原因。     

基于粒度熵概念的贝壳砂颗粒破碎特性描述

对取自福建莆田湄洲湾海域的贝壳砂进行了不同围压、不同相对密度下的三轴排水剪切试验,同时考虑了尺寸效应的影响。依据试样试验前后粒径分布资料,在统计熵概念基础上提出颗粒破碎粒度熵模型对其破碎率进行了度量,并与Hardin颗粒破碎模型进行了比较,结果表明：贝壳砂颗粒破碎率与围压、相对密度及试样尺寸均有关系,在相同试验条件下,贝壳砂颗粒破碎程度随着试样尺寸的增加而增大,随着围压的增加而增大;当相对密度较低时,颗粒破碎率呈增大趋势;相对密度增加到较高值时,颗粒破碎程度减弱;贝壳砂三轴压缩前后的级配曲线均可以通过粒度熵模型参数表征,其中相对基础熵参数（NB）较好地反映了颗粒破碎程度大小,破碎率愈高,NB值愈小,NB与Hardin破碎率存在显着的线性关系。贝壳砂颗粒破碎粒度熵参数能较好地描述其颗粒破碎行为,为岩土介质材料的颗粒破碎分析提供了一个新的量化指标。     

混凝土表面粗糙度评价指标的相关性研究

新旧混凝土界面粗糙度对连接部位的力学性能和耐久性能影响显著。为研究混凝土表面粗糙度评价指标的相关性,对粗骨料公称粒径为5~16mm连续级配,边长为100mm的混凝土立方体试块表面进行5种不同程度的凿毛处理,采用徕卡P30三维激光扫描仪获取凹凸表面的三维坐标并建立数字模型,提取其分形维数,同时利用灌砂法获取灌砂深度指标。通过数学回归分析,建立了混凝土凿毛表面粗糙度的凿毛深度、灌砂深度和曲面分形维数等3个指标之间的拟合式。结果表明：凿毛深度与灌砂深度相关关系接近二次多项式函数;曲面分形维数同凿毛深度以及曲面分形维数同灌砂深度的相关关系均接近三次多项式函数;最佳凿毛深度宜控制在曲面分形维数的第一个峰值点附近。     

砂的颗粒级配对水泥砂浆性能的研究

本文通过使用粒径为1．25mm，0．63mm，0．315mm，0．16mm四种不同的砂，按照不同的质量百分比组合成三种试验用砂，试验研究了砂的颗粒级配对水泥砂浆流动性能和力学性能的影响。试验表明：质量百分比为1．25：0．63：0：315：0．16=45：30：15：10组合成的试验用砂满足密实填充结构，配制出的砂浆流动性能好、不泌水、不离析、强度高、性能稳定。     

高压磨料水射流加工参数对石材表面粗糙度的影响

本文分析了高压磨料水射流加工石材时,水射流压力、靶距、切割速度和磨料流量等加工参数对加工表面粗糙度的影响。结果表明:当水射流压力增大时,石材表面粗糙值度先减小后增大;当靶距增加时,表面粗糙度增大;当切割速度增加时,表面粗糙度增大;当磨料流量增加时,表面粗糙度减小。     

圆形截面冷却塔不同表面粗糙度时绕流特性的试验研究

以双曲型圆截面冷却塔的风荷载模型为背景,探讨了高雷诺数模拟的途径,采用改变模型表面粗糙度和调整风速的手段,获得了在较低雷诺数条件下模拟高雷诺数流态特性的试验条件。研究了不同粗糙度表面的截面绕流特性,得到了一些宝贵的试验数据和有益的结论。     

级配对珊瑚砂颗粒破碎与变形特性的影响

珊瑚砂具有典型的颗粒破碎特征,而破碎导致的粒径变化对珊瑚砂力学特性有显著的影响。为探究初始级配和围压对珊瑚砂颗粒破碎及变形特性的影响,选择4种不同初始颗粒级配的试样在4种不同围压下进行了三轴固结排水剪切试验。研究结果表明：在小围压下,剪切过程中不同级配的珊瑚砂试样的应力应变关系均表现出应变软化现象,体变曲线呈现出非常明显的剪胀,而且粒组的颗粒粒径越细,峰值强度越大,体积应变也越大。随着围压的增加,粗颗粒级配砂样表现为应变硬化。研究发现对于某一级配,随着围压的增加加剧了珊瑚砂颗粒破碎的发生,两者之间存在显著的幂函数关系。通过引入级配参数β,建立了颗粒破碎率B_r与级配和围压之间的关系表达式。研究还发现在e-(p’/p_a)^ξ平面内,不同级配的珊瑚砂试样临界状态线为相互平行的直线,其截距eГ与初始孔隙比eic、级配参数β之间存在显著的线性关系,并据此建立了考虑级配影响的珊瑚砂临界状态方程。     

基于铺砂法的混凝土冲毛时间试验研究

为了研究不同冲毛时间对混凝土冲毛效果的影响,本文利用高压水射流冲毛设备进行试验,基于铺砂法计算混凝土试块的粗糙度,绘制粗糙度与冲毛时间的关系变化曲线,并通过MATLAB图像识别与铺砂法计算结果进行对比。研究结果表明：随着冲毛时间的延长,试块表面的坑槽面积越小,但数量越多,坑槽密度越大,混凝土试块的粗糙度越大,冲毛效果越好,铺砂法和MATLAB图像识别计算结果差别不大。     

三轴应力路径下珊瑚砂的颗粒破碎模型

基于不同轴向应变下平行试样的三轴试验结果,分析了珊瑚砂在三轴排水与不排水条件下颗粒破碎随加载的演化过程,探讨了现有的颗粒破碎能量模型和基于应力的Hardin破碎模型的局限性.为了更好地分析颗粒破碎中间发展过程的特征,将引起颗粒破碎的机制分解为压缩和剪切两部分,并分别建立了与之相对应的破碎模型.压缩机制是指在等应力比条件...     

机制砂颗粒特性对高强混凝土性能的影响

研究了机制砂颗粒特性对高强混凝土性能的影响。结果表明,当机制砂颗粒连续级配程度高时,混凝土工作性较佳。当机制砂中大颗粒组分占比较大时,混凝土易发生泌水离析现象,当细颗粒组分占比较大时,混凝土易出现粘稠现象。混凝土坍落度随机制砂圆度系数降低而降低。在石粉含量不变的条件下,随机制砂细度模数的增加,混凝土力学性能呈先增后降趋势。当机制砂颗粒级配处于二区中值时,混凝土力学性能最佳。混凝土力学性能随机制砂圆形度的增大而提高。     

机制砂片状颗粒含量对水泥胶砂与混凝土性能的影响北大核心

机制砂颗粒形状是否良好是评价机制砂品质的重要方面。通过研究不同片状颗粒含量机制砂对水泥胶砂和混凝土流动性、强度、耐久性的影响,提出片状机制砂的定义及检测方法,同时提出片状含量合理控制范围,为今后机制砂相关标准片状颗粒技术指标制定提供参考。研究表明,随着片状机制砂含量的增加,水泥胶砂和混凝土的各项性能随之下降。对于水泥胶砂用机制砂,片状颗粒含量不宜超过10%;对混凝土用机制砂,片状颗粒含量不宜超过20%。片状颗粒对高强度等级混凝土的影响要高于低强度等级混凝土。     

考虑粗糙度和粒径影响的钢-砂界面剪切特性试验研究

结构表面粗糙度和土颗粒组成大小对界面的摩擦特性有重要影响,揭示不同介质间界面的力学特性对工程建设具有重要意义。利用改进的直剪仪,对钢板与四组不同粒径组砂粒进行界面剪切试验,研究不同砂粒组、粗糙度和法向应力下的钢-砂界面剪切应力-位移关系、粗糙界面剪切面性状、粗糙界面抗剪强度构成。结果表明:界面峰值剪切应力随法向应力、砂粒组和粗糙度的增大而增加;光面钢板与砂粒在接触表面形成光滑的剪切面,刻纹路部位钢板与砂粒间的剪切面随纹路宽度与粒径的大小而有所不同;粒组粒径不大于刻纹宽度时,在砂-砂间形成剪切面;粒组粒径介于刻纹宽度1~2倍时,可能在砂-砂间形成曲形剪切面,也可能在钢-砂接触部分形成剪切面,粒径远大于刻纹宽度的,形成水平间断剪切面;刻有纹路的抗剪强度由未刻纹路区域与纹路区域提供;界面摩擦角随粒径和粗糙度增大而增加,大致在22°~30°。