[發明專利]一種材料流動性測試方法

在審

• 申請號: 201911046233.4
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110646326A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 劉晉;陳偉;何瑞;王志;齊東川;陳思同;劉卓慧;程濤
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N3/08
• 代理公司: 50236 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉立烈

本發明公開了一種材料流動性測試方法，所述材料流動性測試方法包括：提供材料流動性測試設備，逐次將一定量的樣品顆粒置入模具并壓實，形成分為兩層或多層的樣品，每一層為一樣品單元，置入后一層所述樣品單元的樣品顆粒前將前一層所述樣品單元壓實，使每一層所述樣品單元具有均勻的密度，對所述樣品進行單軸壓縮試驗，計算所述樣品的流動性。本發明提供的材料流動性測試方法，克服了現有Jenike直剪試驗測試方法復雜的問題，以及現有的單軸壓縮試驗測試結果不準確的問題。

技術領域

本發明涉及力學試驗技術領域，尤其是涉及一種材料流動性測試方法

背景技術

礦用流動料固有水分的增加導致其粘接性能提高，流動性能變差，將會造成搬運和運輸材料方面的困難，因為部分顆粒材料會粘附在容器壁上，或者由于水分含量的原因流動速度較慢。因此，監測散裝物料的流動性，以盡量減少運輸和裝卸鏈上的潛在堵塞現象，是行業標準。

塊狀材料的流動性受流動函數控制，流動函數是無側限屈服強度σ_c與主應力σ₁之間的關系，在各種測量流動函數的試驗方法中，Jenike直剪試驗(JDST)被廣泛接受和應用。然而，JDST有幾個缺點：為了得到可靠的和可重復的結果，經驗豐富的操作員將執行預固結、預剪切和剪切程序，從中獲得流動函數，對操作員的素質要求較高；此外，JDST非常耗時，通常需要幾天時間才能完成；JDST也不能在現場進行，必須在實驗室環境中進行才能獲得準確的結果。此外，還可能會產生測量誤差，因為JDST必須對多個樣本執行。

測試流動性的一種備選方法是進行單軸壓縮試驗，但是，單軸壓縮試驗的結果不如JDST準確。單軸壓縮試驗，問題的核心是模具內壁的摩擦力，常被稱為導致主固結應力σ₁不均勻的Janssen效應，該效應相對于樣品深度呈指數衰減。提供一種簡單可靠的材料流動性測試方法，這是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種材料流動性測試方法，以克服現有材料流動性測試方法復雜，測試結果不準確的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種材料流動性測試方法，包括：

提供材料流動性測試設備；

逐次將一定量的樣品顆粒置入模具并壓實，形成分為兩層或多層的樣品，每一層為一樣品單元，置入后一層所述樣品單元的樣品顆粒前將前一層所述樣品單元壓實，使每一層所述樣品單元具有均勻的密度；

對所述樣品進行單軸壓縮試驗，計算所述樣品的流動性。

可選的，每一層樣品的壓實度為：

其中：U_n表示第n層欠壓實率，U_n0表示n₀層欠壓實率，n表示層數，n₀表示置入的第一層，n_all表示層的總數。

可選的，置入的樣品顆粒的累計質量為：

其中：U_n0表示第一層欠壓縮的百分比，n_i表示層數i，n_all表示總層數，ρ_d表示干體積密度，m₀表示初始含水率，D表示樣品直徑，H表示樣本的高度。

可選的，至少存在一層所述樣品單元的密度值低于樣品的最終密度值。

可選的，各層所述樣品單元的密度值以線性關系變化。

可選的，先置入的一層所述樣品單元的密度值大于后置入的一層所述樣品單元的密度值。

可選的，每一層所述樣品單元的高度相同。