机制砂粒形的定量分析开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

几个世纪以来,河砂被用作混凝土中的细骨料,但我国基础设施建设的日益发展和资源的不断消耗,不少地区的河砂资源已近枯竭,品质也日益下降。同时,在一些地区,河砂被过度开采,危及河岸的稳定性和桥梁的安全,造成环境问题。另一方面,由于需要跨地区运输,河砂的使用成本也很高。

因此,利用当地的岩石资源和工程开挖废石生产符合施工要求的机制砂,已经是大势所趋。在《建筑用砂》(GB/T14684-2011)中,机制砂被定义为“由机械破碎、筛分制成的,粒径<4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩、风化岩的颗粒”。然而,机制砂粒形特殊,颗粒级配较差,细度模数偏大。目前的机制砂混凝土的应用往往只是对砂率进行优化设计,对整个集料的级配和粒形缺乏设计和优化。

英国、日本等国家由于受地域条件的限制,天然砂的来源十分困难,使用机制砂生产水泥混凝土已有数十年的历史。一些国家已经开始大规模应用机制砂用做细集料,特别是在一些大型基础设施工程中。

国外近年来对机制砂的研究主要针对机制砂粒形特性方面。Gon#231;alves从三维的试验角度,探究颗粒特性参数与筛孔尺寸之间的关系,在选用标准筛孔尺寸的情况下,等效椭圆长轴表征机制砂粒形的效果是最好的,在选用对角线筛孔尺寸的情况下,最大粒径表征机制砂粒形的效果最好。Barret等人研究了球形度、表观纹理和形状因子描述颗粒的形状,当机制砂粒在三个轴向的尺寸非常接近时,可被看做近似球体,用球形度表示,可以用来区分球形度相同时的颗粒的形状参数。Khatib采用圆度、分形维数和粗糙度作为表征参数,发现其能较好反映集料的形貌特征。

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