石英砂破碎

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E-mail：[email protected] 摘 要：对天然石英砂进行单向压缩实验，研究其在高压应力下的破碎机理。对试验前后的试样进行颗粒分析试验，研究颗粒破碎率与压力、颗粒粒径、颗粒级配和塑性功的关系。结果表明：颗粒破碎率随所受压力和颗粒粒径增加而增大；且颗粒级配越差颗粒破碎率越高；颗粒破碎率与塑性功间呈二次曲线关系。关键词：颗粒破碎，高应力，天然石英砂，单轴压缩试验 1. 引 言 土体颗粒破碎是指颗粒在外部荷载作用下产生结构破坏或破损，分裂成多个更小的颗粒。

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颗粒破碎会引起土体级配改变，从而影响其物理力学性质。从经典土力学的角度来说，土体颗粒本身是不可压缩和破碎的，其变形是土体孔隙中气和水的排出和颗粒的重组，摩擦和滑移是其强度理论的基础。但是实际上土体颗粒在受到高于自身强度的应力作用下会发生部分或整体破碎；不同的材料其破碎应力往往不同，有资料，石英砂发生破碎的应力往往要达到数十兆帕。20 世纪60 年代，随着国际上高土坝建设的兴起，作为地基的石英砂、砾石等在大荷重下发生颗粒破碎；近年来大型工业与民用建筑建设兴起，特别是堆石、砂石、粗粒料等材料广泛应用于水利、港口、交通等岩土工程建设中，颗粒破碎产生的影响日益显著。

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例如在三峡工程建设中，填筑材料花岗岩风化料有时破碎率达到20%。因此，人们对颗粒破碎越来越重视，特别是颗粒破碎与力学性质的关系在土力学中渐成为一个新课题。本文高压应力下天然石英砂的颗粒破碎与颗粒粒径、颗粒级配等的关系进行一些试验和研究，试图探讨高压应力下石英砂颗粒破碎机理。2. 材料与试验 2.1 材料 砂样取自长江天然石英砂，其基本物理参数列于表1，砂样颗粒分析曲线见图1。

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表1 砂样的基本物理参数 以下为采用荷兰PANalytical 公司生产的（Axios advanced）X 射线荧光光谱仪定量分析结果，其样品成分列于下表： 表2 样品中各个元素成分含量（%） 采用单向侧限压缩试验，轴向压力为204.8 MPa。试样直径79.8 mm，高20 mm。轴向变形由百分表量测。图2 为本文设计的固结装置。

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压力由长春机械厂生产的200T 压力机提供。首先将固结模具装置置于压力台之上，调整压力台对中，以保证压力均匀作用于整个试样上。用电子天平称取一定量已过筛分的试样，然后通过砂漏将试样分层装入固结室中，轻刷试样使其均匀分布，根据孔隙比控制其密实度。再将固定好百分表的压力柱放置于试样正CaO K3.49 1.46 1.99 0.27 0.03 91.94 1.62 0.850.01 0.1 1 10粒径 (mm)pression. Can. Geotech.1967, Uol4, 68 ~ 86 [5] Norihiko Miura & Sukeo O-hara. Particle crushing of a decomposed granite soil under shear stresses. Soils and Foundations, JSSMFE, 1979,19(3):1 ~ 14 [6] Hardin B O. Crushing of soil particles [J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1985, 110 (10) :1177-1192. Huang Wenjing, Zhang Jiru School of Civil Engineer and Architecture, Wuhan University of Technology, Beijing, PRC (430070) Abstract The compression tests were carried on the natural quartz sands to study the breakage mechanism under the high pressure stress. In order to study the relationship between the breaking rate and pressure ,sand particle size，constitute of the size of sand，as well as plastic work, It also carries on the particle analyze for all samples before and after the tests. It is shown that the particle breakage grows up with the increasing of pressure and the diameter of particle, better constitution leads to lesser the breakage rate, moreover the breakage rate and plastic work has a repeated curve relation. Keywords: particle breakage, high stress, natural quartz sand, uniaxial compression test 黄文竞，男，1981 年生，硕士研究生，主要研究方向地下结构； 张季如，男，1964 年生。

高应力条件下天然石英砂的颗粒破碎机理

武汉理工大学教授，博士生导师，主要从事岩土工程的教学与科研工作。型号：型号多规格全 应用领域：广泛适用于矿业、建筑、路桥、化工、冶金、煤炭、耐火材料等行业。给料粒度：致电咨询037167989591（mm） 出料粒度：致电咨询037167989591（mm） 生产能力：致电咨询037167989591（kg/h） 耗电：致电咨询037167989591（kw） 重量：致电咨询037167989591（kg） 电动机功率：致电咨询037167989591 粉碎程度：粗中细碎机 进料边长：致电咨询037167989591 作用对象：石料 石英砂破碎设备-砂石料场成套设备广泛应用于高速公路，建筑混凝土搅拌等领域。制砂机采用 石打石 破碎原理，使物料自行互相撞击破碎，成品粒型好，减少了机器设备的磨损，提高了成品的产量，完全符合国家建筑砂石标准。

高压应力下石英砂颗粒破碎机理的试验研究

世邦制砂机关键耐磨件采用高烙高铁的耐磨材料，使用周期长。随着技术的发展，世邦重工开发的第三代制砂机VSI系列新型制砂机，增加了液压装置和稀油润滑站，独有的进料系统，使新型制砂机具有高能低耗、成品粒型优异、便于维护、自动保养、安全可靠等特点。新型制砂机广泛用于工程领域的高速铁路、水泥混凝土骨料等生产工艺中，用于矿业领域火电、钢渣、破碎的环保项目中，自投放市场以来，取得了很好的效果。世邦重工经过二十多年来不断的创新，超越自我，努力为客户提供百分之百的优质产品，始终坚持以品质打造品牌，以服务提升品牌。

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