混凝土加工机理及单节块锯切混凝土研究.doc

混凝土加工机理及单节块锯切混凝土研究混凝土是由一种复杂的复合建筑材料，主要由砂石、水泥和水等组成。混凝土中的砂石多、细且坚硬和耐磨，有极强的研磨性能。因此金刚石锯片锯切混凝土是一个非常复杂的过程，目前国内外在混凝土锯切加工方面的研究比较少。本文针对素混凝土和钢纤维混凝土系统地研究了混凝土的锯切机理、锯片节块的磨损以及就锯切力优化了锯切参数。采用体视显微镜微观动态观察单颗粒和双颗粒金刚石笔切削混凝土的切削过程，同时结合切削过程力的特性，研究切削过程中混凝土材料的去除机理和了解金刚石在锯切中的破碎过程。研究表明单颗粒金刚石切削混凝土就是如下过程的重复：切屑被金刚石挤向两侧，随着金刚石的进一步切入两侧的混凝土切屑一部分会飞溅出去，还有一部分切屑则残留在划槽两侧。而在金刚石前端逐渐会堆积混凝土切屑，这些堆积的切屑不断被金刚石压实，代替了金刚石来锯切混凝土，当堆积到一定数量后前端的切屑会一次性弹出。这整个过程中伴随着粉状切屑和块状切屑飞出。金刚石颗粒碰到大块钢纤维而破碎的过程是：根部产生裂纹—裂纹沿45度方向扩展—金刚石颗粒脱落。采用正交实验方法，通过测量混凝土锯切过程中的锯切力，研究了锯切工艺参数、工件材料以及不同类型节块对锯切力的影响。实验结果表明：切削深度、进给速度和切削速度对锯切素混凝土的锯切力显著影响；切削深度、节块金刚石浓度和进给速度对锯切钢纤维混凝土的锯切力显著影响。同时对比单节块锯切力与完整锯片锯切力，认为两者锯切力的变化趋势和影响因素是相似的。