钙质砂CT扫描报告课件.pptx

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1、0基于CT扫描的钙质砂颗粒破碎研究汇报人：汪轶群2014/1/71钙质砂（CalcareousSand）：是指富含碳酸钙或其他难溶碳酸盐类物质的特殊介质，是海洋沉积物中的一种。1.1Definition1.2Distribution我国南海诸岛、红海、澳大利亚西部大陆架和巴斯海峡。1.3Constitute钙质砂的沉积主要来自：（1）钙质生物骨架，如珊瑚礁、贝壳等的破碎、搬运和沉积物；（2）碎屑物，如古老灰岩的破碎、搬运和沉积物；（3）水中的碳酸盐类物质因温度、压力等发生变化而在溶液中沉积。一、概述21.4Charicteristics钙质砂与普通的石英砂相比有如下特征：

2、1.物理性质（1）内孔隙；（2）高孔隙比；（钙质砂0.7-2.5，石英砂0.4-0.9）（3）高Caco3含量；（钙质砂＞80%)2.力学性质：（1）高内摩擦角；（2）高压缩性；（3）颗粒破碎。3晋卿岛钙质砂1.5电镜扫描41mm500μm永暑礁钙质砂5200μm50μm永暑礁钙质砂6（1）2mm以上钙质砂颗粒的断面孔隙度比1～2mm颗粒大，钙质砂颗粒内孔隙中小孔隙数量多，而大孔隙少，所占空间则更大。（2）对于1mm以上的钙质砂，缝隙状内孔隙含量极低，等轴或不等轴孔隙占绝大部分，其中，等轴内孔隙均占到总孔隙数量的55%以上。（3）如何全面地对钙质砂的内孔隙大小、形状等进行

3、分析研究，建立其与钙质砂颗粒破碎之间的关系，从定性到定量解释钙质砂所表现出来的宏观力学性质等，尚需进一步研究。1.5内孔隙特征7二、颗粒破碎研究现状及进展经典土力学：土颗粒不可压缩和破碎，变形是由于土体孔隙气水的排出和土体颗粒的重组。实际上：土体颗粒在受到于起自身强度的应力下会发生整体或部分破碎。8Blackwelder(1920)、Terzaghi(1925)、Athy(1935)、Botset与Reed(1935)等通过一系列简单的试验研究，认为颗粒材料即使在高达8.5MPa的情况下其破碎量都是很小的。Lee、Farhoomand(1967)提出用颗粒粒径变化的比值来

4、表示颗粒的破碎程度，即用破碎前后试样某含量的粒径比值表示。NorihikoMiaraSukeO-Hera(1979)在提出以试样颗粒面积增量来表示破碎数量，并发现试样破坏时颗粒面积增量与塑性功增量之比(ds/dw)与相应的(σ1/σ3)存在很好的线性关系，这说明ds/dw是试验材料破坏的一种很好的特征量O.Hardin(1985)引入了破碎势的概念(potentialforbreakage)，提出了一种表示破碎的方法，破碎势(B)即颗粒破碎的可能性。认为颗粒破碎的可能性随颗粒粒径的增大而增大，在高应力作用下大颗粒将破碎成粉粒，而粉粒则被认为是不可继续破碎的。他还定义了相对

5、破碎率，这种引入相对破碎率的一个显著特点就是对于同一种材料，具有相同的颗粒形状和相对初始状况，沿同一路径加载，不同级配的试样相对破碎率基本相同。2.1颗粒破碎研究历史9胡波，汪稔.《三轴条件下钙质砂的颗粒破碎研究》2.2前人研究方法及结论破碎势Bp：其中，D为颗粒的粒径，当D<0.074mm时，bp=0。对于整个试样，破碎势Bp可表示为：其中，df为bp相应粒径的筛分通过率，以微分表示。2.2.1颗粒破碎的评价方法——级配曲线、破碎指标10相对破碎Br：颗粒破碎指数B10：试验前后的整体破碎势之差为总破碎Bt即：其中，bpo表示试验前的bp；bpl表示试验后的bp。总破碎

6、Bt与初始破碎势Bpo之比即为相对破碎Br：其中，D10f表示试验后的有效粒径；D10i表示试验前的有效粒径。111-2mm钙质砂不同围压下排水剪切后颗粒级配曲线<5mm钙质砂不同围压下排水剪切后颗粒级配曲线级配条件、围压对于钙质砂的破碎有显著的影响。12<5mm钙质砂相对破碎Br与ε1关系曲线随着围压的增加相对破碎增大，但是颗粒破碎并不是随着压力的增加而无限增大的，当颗粒破碎到一定程度时就会停止。13张家铭，蒋国盛.《颗粒破碎及剪胀对钙质砂抗剪强度研究》张家铭，蒋国盛.《颗粒破碎及剪胀对钙质砂抗剪强度研究》Effectiveparametersfortheparticl

7、ebreakageofcalcareoussands:Anexperimentalstudy（2013）HabibShahnazari14不同的钙质砂，其起始破碎围压不同，但一般是在500kpa以上的高围压条件下产生；级配条件对于钙质砂的破碎有显著的影响；随着围压的增加相对破碎增大，但是颗粒破碎并不是随着压力的增加而无限增大的，当颗粒破碎到一定程度时就会停止。小结：15张家铭，蒋国盛.《颗粒破碎及剪胀对钙质砂抗剪强度研究》Rowe剪胀方程：其中：φu为颗粒之间的摩擦角，消除了剪胀作用。考虑颗粒破碎修正的方程：其中：dEB为单位