钙质砂颗粒特征及其对压缩性影响的试验研究

摘要

钙质砂颗粒具有多孔、形状不规则、易破碎等特性,对其工程性质有很大的影响。为探讨钙质砂粒径、形状对其压缩性的影响,本文对取自南海某岛屿的钙质砂颗粒依据其粒径与形状进行分组,进而对不同组分的钙质砂颗粒进行矿物成分分析、形状参数统计,并进行侧限压缩试验。统计分析表明:钙质砂按照颗粒形状可分为块状、枝状与生物碎屑状;矿物成分均为以文石为主的碳酸钙矿物,且不同粒径、形状的钙质砂矿物成分组成相似。侧限压缩试验结果显示:钙质砂的压缩变形以不可恢复的塑性变形为主,试样压缩可分为初始压密阶段和颗粒破碎阶段,在初始压密阶段(竖向压力p=0~100 kPa),试样压缩变形主要依赖颗粒间的运动与重新排列,小粒径试样压缩量较大;在颗粒破碎阶段(p>200 kPa),颗粒破碎控制试样压缩变形,颗粒越大越容易发生颗粒破碎,使得大粒径试样压缩量较大;枝状颗粒的压缩性远大于块状颗粒和生物碎屑状颗粒。