[发明专利]一种材料流动性测试方法

说明书

本发明公开了一种材料流动性测试方法，所述材料流动性测试方法包括：提供材料流动性测试设备，逐次将一定量的样品颗粒置入模具并压实，形成分为两层或多层的样品，每一层为一样品单元，置入后一层所述样品单元的样品颗粒前将前一层所述样品单元压实，使每一层所述样品单元具有均匀的密度，对所述样品进行单轴压缩试验，计算所述样品的流动性。本发明提供的材料流动性测试方法，克服了现有Jenike直剪试验测试方法复杂的问题，以及现有的单轴压缩试验测试结果不准确的问题。

技术领域

本发明涉及力学试验技术领域，尤其是涉及一种材料流动性测试方法

背景技术

矿用流动料固有水分的增加导致其粘接性能提高，流动性能变差，将会造成搬运和运输材料方面的困难，因为部分颗粒材料会粘附在容器壁上，或者由于水分含量的原因流动速度较慢。因此，监测散装物料的流动性，以尽量减少运输和装卸链上的潜在堵塞现象，是行业标准。

块状材料的流动性受流动函数控制，流动函数是无侧限屈服强度σ_c与主应力σ₁之间的关系，在各种测量流动函数的试验方法中，Jenike直剪试验(JDST)被广泛接受和应用。然而，JDST有几个缺点：为了得到可靠的和可重复的结果，经验丰富的操作员将执行预固结、预剪切和剪切程序，从中获得流动函数，对操作员的素质要求较高；此外，JDST非常耗时，通常需要几天时间才能完成；JDST也不能在现场进行，必须在实验室环境中进行才能获得准确的结果。此外，还可能会产生测量误差，因为JDST必须对多个样本执行。

测试流动性的一种备选方法是进行单轴压缩试验，但是，单轴压缩试验的结果不如JDST准确。单轴压缩试验，问题的核心是模具内壁的摩擦力，常被称为导致主固结应力σ₁不均匀的Janssen效应，该效应相对于样品深度呈指数衰减。提供一种简单可靠的材料流动性测试方法，这是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料流动性测试方法，以克服现有材料流动性测试方法复杂，测试结果不准确的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种材料流动性测试方法，包括：

提供材料流动性测试设备；

逐次将一定量的样品颗粒置入模具并压实，形成分为两层或多层的样品，每一层为一样品单元，置入后一层所述样品单元的样品颗粒前将前一层所述样品单元压实，使每一层所述样品单元具有均匀的密度；

对所述样品进行单轴压缩试验，计算所述样品的流动性。

可选的，每一层样品的压实度为：

其中：U_n表示第n层欠压实率，U_n0表示n₀层欠压实率，n表示层数，n₀表示置入的第一层，n_all表示层的总数。

可选的，置入的样品颗粒的累计质量为：

其中：U_n0表示第一层欠压缩的百分比，n_i表示层数i，n_all表示总层数，ρ_d表示干体积密度，m₀表示初始含水率，D表示样品直径，H表示样本的高度。

可选的，至少存在一层所述样品单元的密度值低于样品的最终密度值。

可选的，各层所述样品单元的密度值以线性关系变化。

可选的，先置入的一层所述样品单元的密度值大于后置入的一层所述样品单元的密度值。

可选的，每一层所述样品单元的高度相同。