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任务描述
天然的岩石矿物是极不均匀的。将天然的地质样品变成可供实验室的分析样品，这个过程称为样品加工或样品制备，俗称碎样。样品加工是分析工作必不可少的第一步，而且是分析质量保证的重要环节。分析中的误差可以通过不同的分析方法、不同的分析人员或不同实验室的相互比对发现，而样品加工不当引入的误差是分析工作本身无法消除的。通过本次任务的学习，懂得样品加工的重要性，了解样品加工的方法和程序，知道样品加工的基本要求和加工过程中可能存在的误差来源。
任务分析
岩矿分析试样是经过正确的采样及合理的加工制备而得到的，地质工作者根据不同的情况，确定出合理的采样规格、采样长度和采样量，利用各种手段所采集的样品，称为原始样品。原始样品具有数量多，组成不均一，颗粒大小悬殊的特点。而实验室分析的样品一般只需要几克或几十克，最多不过几百克，同时为了便于试样的分解，要求试样必须有足够的细度。这样，在分析前必须对原始样品进行加工处理，缩减数量，并使之成为组成均匀（能代表整个原始样品的物质组成）、粒度细（易于被分解）的试样。在不改变原始平均样品组成的情况下，对其进行一系列加工处理，缩减试样量，并使之成为组成均匀、粒度很细的适用于分析测试的分析试样的过程，叫试样的制备或样品加工。固体试样的制备一般需要经过破碎、过筛、混合、缩分等步骤。
一、样品制备依据
试样制备工作原则就是采用最经济有效的方法，将实验室样品破碎、缩分，制成具有代表性的分析试样。制备的试样应均匀并达到规定要求的粒度，保证整体原始样品的物质组分及其含量不变，同时便于分解。
要从原始大样中取得具有代表性的分析试样，需要对原始样品进行多次破碎和缩分。而每次需要缩分出来的量由缩分公式算得。目前仍采用最简单的切乔特经验公式
Q＝Kd2
式中：Q为样品最低可靠质量，kg；d为样品中最大颗粒直径，mm；K为根据岩矿样品特性确定的缩分系数。
公式的意义是样品的最低可靠质量（Q）与样品中最大颗粒直径的平方（d2）成正比。样品每次缩分后的质量不能小于Kd2的数量。根据物料特性，缩分系数（K）决定于矿石的性质和矿化的均匀程度，通过查表得到。经试验一般介于0.05～1.0之间。
二、决定样品最低可靠质量的因素
依据试样制备应遵循的原则，要从样品中取出少量能够代表其组成的试样。首先需要考虑决定样品最低可靠质量的因素，这些因素包括：
（1）样品粒度：颗粒愈大，样品的最低可靠质量愈大。
（2）样品密度：密度愈大，样品的最低可靠质量愈大。
（3）被测组分含量：含量愈小，样品的最低可靠质量愈大。
（4）均匀程度：样品愈不均匀，样品的最低可靠质量愈大。
（5）分析允许误差：允许误差愈小，样品的最低可靠质量愈大。
三、样品制备程序
化学分析样品的加工粒度因矿种的不同而不同，如：硅酸盐要求160～200目、黄铁矿只要求100～120目、光栅光谱分析样品要求为200目。如样品矿种不明，一般要求至160～200目。
分析试样的制备原则上可分为三个阶段：粗碎、中碎和细碎。每个阶段又包括破碎、过筛、混匀和缩分四道工序。根据实验室样品的粒度和样品质量的情况，试样制备过程中应留存相应的副样。样品的烘样温度和最终破碎粒度见表1-3。
一般岩石矿物分析试样的制备流程见图1-1。
表1-3 各类岩石矿物样品烘样温度和分析样品粒度要求
实验室可以根据用户送样的粒度、样品的质量大小以及自身碎样设备的具体情况，确定分析试样制备的阶段和工序。样品质量较小、粒度较细或者自身碎样设备具有连续破碎缩分功能时，实验室也可以省略上述三个阶段中的粗碎或中碎阶段或省略某个阶段中的缩分工序。
图1-1 一般岩石矿物分析试样的制备流程
1.破碎
破碎可分为粗碎、中碎、细碎3个阶段。根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度，可采用人工或机械的方法逐步破碎，直至达到规定的粒度。
破碎的目的是为了把试样破碎至所要求的细度，以便于试样的缩分和在分析时有利于试样的分解。
破碎一般采用机械（粗式颚式粗碎机、颚式轧碎机、圆盘式细碎机或球磨机等）破碎，或手工破碎（如用大锤或手锤在平滑的锰钢板上将物料击碎，以及使用玛瑙研钵等）。
在破碎时要注意破碎设备的清洁和磨损，以免引入杂质，同时要防止颗粒跳出，粉末飞散，也不可随意丢弃难破碎的任何颗粒。
以上每个破碎阶段，又分为四道工序：破碎、过筛、混匀、缩分。
2.过筛
物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛，未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过指定的筛子为止（易分解的试样过170目筛，难分解的试样过200目筛）。
3.混匀
试样混匀是保证缩分具有代表性的关键环节，有机械混匀器进行混匀和人工混匀法。人工混匀法通常有堆锥法或环锥法、掀角法。
堆锥法主要用于粒度小于100 mm的矿样，如果矿样中有粒级大于100 mm的，可预先将这部分矿样挑选出来碎至100 mm以下后进行堆锥。具体方法是将试祥用铁铲堆成锥形，每次堆锥时，均需把物料送到锥顶，让物料均匀地从锥顶滑下。堆好一次后，换个地方按上述方法再堆一次，这样反复三次，然后用四分法或二分法缩分。
掀角法用于矿量较少，粒度小于3 mm的样品。其方法是将样品放在正方形的塑料布或胶布上，然后对角合起来，让矿样在布上反复滚动几次，每次滚动让试样超过对角线，放下一副对角，拿起另一副对角照上述办法重复进行，这样交替反复10次以上。
4.缩分
缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程。
常用的方法有堆锥四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。
（1）堆锥四分法（四分法）：此法（图1-2）是先将混匀的矿样堆成锥形，然后用薄板插至矿堆到一定深度后，旋转薄板将矿堆展平成圆盘状，再通过中心点划十字线，将其分成4个扇形部分，取其对角部分合并成一份矿样；如果矿量过大，可照此法再进行缩分，直到符合所需要的质量为止。
图1-2 四分法示意图
（2）正方形挖取法：将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层，用直尺或特制的木格架划分成若干个小正方形（图1-3）。用小铲子将每一定间隔内的小正方形中的样品全部取出，放在一起混合均匀。其余部分弃去或留作副样保存。
（3）二分器法：此法一般用于矿粒尺寸在3mm以下、质量又不大的物料的缩分，由二分器（图1-4）来完成。为了使物料顺利通过小槽，小槽宽度应大于物料中最大矿粒尺寸的3～4倍。使用时，两边先用盒接好，再将矿样沿二分器上端沿整个长度徐徐倒入，从而使矿样分成两份，取其中一份作为需要矿样。如果矿样量还大，再进行缩分，直到缩分到所需的矿量为止。
图1-3 正方形挖取法
图1-4 二分器
四、特殊岩石矿物分析试样的制备
1.铁矿和测定亚铁分析试样的制备
将中碎后通过1.00 mm筛的试样直接用棒磨细碎机细碎。如采用圆盘细碎机时，不能将磨盘调得太紧，以免磨盘发热引起试样在磨样过程中氧化变质。如磨样时间长，引起磨盘发烫时，必须将磨盘冷却后再继续加工。要求制备的分析试样最后粒度只需通过0.149mm（100目）筛，黄铁矿副样应装入玻璃瓶中蜡封保存。测定亚铁的分析试样不烘样。铬铁矿中FeO的测定样品，应粉碎到0.074 mm。
2.铬铁矿分析试样
破碎铬矿时，应避免铁质混入，可用高强度锰钢磨盘或镶合金磨盘加工，然后分取少量试样用三头研磨机玛瑙研细至0.074 mm。
3.玻璃及陶瓷原料
用石英砂、石英岩、高岭土、黏土、瓷土等分析试样。这类试样制备过程中不能使用铁制工具，以免混入铁质。对石英岩，若较致密、坚硬不易破碎，可将样品在800℃以上烧约1h，然后迅速将灼热的样品放入冷水中骤冷，使试样疏松，易于破碎，样品从水中取出风干后，再进行粗碎。
4.岩盐、芒硝、石膏分析试样
芒硝、岩盐和含有芒硝、岩盐的石膏样品，各项分析结果均应以湿基原样为计算标准。为避免样品中水分的损失，样品应尽可能就地、及时制样和分析。若送样路途较远，送样时间较长，样品应瓶装、密封，尽快送出，实验室收样开瓶后，应立即粗碎，迅速装入干净的搪瓷盘中称重，然后放入干燥箱中，于40～50℃温度下烘6～8h（样品很湿时还可以延长），烘干后称重，计算样品在此过程中失去的水分。即：
w（H2O）＝（原样质量-烘干后样品质量）×100%/原样质量
此后，继续按一般样品加工制备，但在破碎和缩分过程中，也应防止水分变化而尽可能将工作在短时间内连续进行，试样制好后应尽快装瓶，以免吸收水分。
石膏样品的制样粒度为0.125 mm（120 目），对不含芒硝、岩盐的样品于55℃烘干2h；对含有芒硝、岩盐的样品则不烘干，立即装入瓶内。
岩盐样品，制样粒度为0.149mm（100目）。
上述样品均应留粗副样，装入玻璃瓶中，盖严蜡封保存。
5.云母、石棉分析试样
云母、石棉试样制备时，可先用剪刀剪碎，然后在玛瑙研钵中磨细，也可以先灼烧使云母变脆，然后粉碎、混匀，但不烘样。纯度不高的石棉、云母样品，可按一般岩矿分析试样进行制备，采用棒磨细碎机细碎至0.125 mm。
6.沸石分析试样
沸石样品经中碎全部通过0.84 mm筛后，需留800 g左右试样，缩分出一半作为副样保存，另一半再缩分为两份，一份A样过筛后作为吸钾分析试样，另一份B样加工后作为阳离子总交换容量及化学分析用试样。
吸钾分析试样因分析需用0.84～0.42 mm（20～40 目）的试样，将A样过0.42 mm（40目）筛，筛上试样一次不要放得太多，以免筛上留存小于0.42mm细粒试样，最后筛上0.84～0.42 mm的试样应小于过筛试样的10%，取筛上试样供吸钾分析用，筛下试样弃去，不烘样。
阳离子总交换容量分析试样，将B样细碎至全部通过0.105 mm（140 目）筛，缩分为两份，一份样品为测定阳离子总交换容量的分析试样，另一份为化学分析试样。化学分析试样继续粉碎通过0.074 mm筛，不烘样，分析后校正水分。沸石吸水性很强，副样应装瓶封或放在塑料袋中密封保存。
7.膨润土分析试样
样品粗碎前，应在干燥箱内于105℃烘干，然后取出尽快进行粗碎和中碎。通过1.00 mm筛后，留副样，装入塑料瓶（袋）中密封保存。正样倒入干净的搪瓷盘中，再于105℃温度下烘干，继续进行细碎通过0.074 mm筛，备作可交换阳离子和交换总量、脱色率、吸蓝量、胶质价、膨胀容、pH值等测试项目用。
8.物相分析试样
物相分析对试样的粒度要求较严，颗粒应尽量均匀一致。在制样时不能一次磨细，磨盘不可调得太紧，应逐步破碎，多次过筛，以免试样产生过细颗粒。一般物相分析试样过0.149mm（100目）筛，不烘样。如含硫化物高时，应用手工磨细或用棒磨细碎机细碎。金红石、硅灰石的物相分析试样应过0.097mm（160目）筛。
9.单矿物分析试样
单矿物样品质量很小（特别是稀有元素单矿物），所以在破碎时不能污染，不能损失，必须在玛瑙研砵中压碎和磨细至0.074mm（200目）。
10.组合分析试样
每个勘探矿区采样分析进行到一定程序后，需要提出一定数量的组合分析样，测定其基本分析项目中未测定的有益元素和有害杂质。组合样由几件或几十件样组合而成，组合的方法为按采样长度比计算出每件单样应称取的量。计算方法为：
单样（g）＝［单样长度（cm）/组合长度（cm）］×组合样质量（g）
一般组合样的质量不少于200 g。由于试样是由粒度细和件数较多的单样所组合，量又较大，仅在橡皮布上不易混匀，有的试样因存放过久会有结块现象，为此，可采用将圆盘细碎机磨盘调的较松一些，把组合后的试样先细碎一次，然后选用比原样粒度粗一点筛子过筛，使试样松散，再充分混匀、缩分、粉碎至分析所需粒度。另一简单方法是将组合好的试样直接进入或烘干后装入棒磨筒中，棒磨至分析所需粒度。如不需对组合样继续粉碎，也可用棒磨磨样约半小时初步混匀。
11.水系沉积物和土壤试样
水系沉积物和土壤样细碎加工的粒度要求达到0.074 mm（200目）。符合粒度要求的试样质量应不少于加工前试样质量的90%，凭手感检查试样是否达到0.074 mm（200目）的粒度，不需过筛。
12.金矿和铂族矿分析试样的制备
金在矿石中往往可能以自然金状态存在，嵌布极不均匀，且富有延展性，所以给试样制备造成困难。
由于金矿样品中基岩母质与金粒不能同步破碎，用基岩的最大颗粒直径代替金粒最大颗粒直径是不适合的。除微细粒级型金矿样品外，样品缩分不应该采用切乔特公式，每一矿区的样品，应经试验确定金粒度级别后，再确定其缩分程序。
金矿试样的制备应根据自然金在样品中粒度的分布情况，制定不同流程，并兼顾不同的分析取样量。流程中的关键是确定第一次缩分时的试样粒度，有条件的矿区，应通过试验研究求得。
五、副样保存
实验样品副样一般均应装入牢固的牛皮纸袋（如为黄铁矿、煤或岩盐等易变质的样品，则应装入密闭瓶内），或使用不吸湿的容器保存，副样袋应写明批号；容器应写明送样单位和年批号，按一定顺序放入副样库，妥善保管。并保持整齐干燥，避免阳光直晒，防止风化变质。
岩矿分析一般只需保存一种副样，且以分析样品副样作为副样。分析样品副样的留存量：一般样品保留200g，贵金属样品留500g；若为硫化矿物、岩盐等易变质的样品和沸石样品，以及详查、勘探矿区的对内部检查样品，则应以0.84mm粗样400～600g作为副样；若为煤样，可从小于3mm的煤样中直接缩分出0.5kg作为副样；对于样品量少，仅要求做工业分析的煤样，亦可以0.84mm粗样作为副样。粗副样保存量，均应符合Q＝Kd2公式要求。
技能训练
实战训练
1.实训时，6位同学组成1个小组，分别接受铁矿石、钴矿石、钨矿石、稀土、金矿石试样制备任务。
2.学生以小组为单位，实训前按照任务单要求查找相关试样制备方法，提出书面试样制备方案。
3.试样制备方案通过指导老师检查后，老师示范制备相关操作，学生以小组为单位完成试样制备工作。
EQ3090自卸车的总体设计注塑模具闹钟后盖设计轿车的制动系统设计拉式膜片弹簧离合器设计液压伺服系统设计双梁起重机毕业设计论文轿车机械式变速器设计垫片级进模设计外罩塑料模设计推动架的钻床夹具设计透明塑料盒热流道注射模设计数控机械设计论文汽车起重机主臂的毕业论文汽车覆盖件及塑料模具设计拉式膜片弹簧离合器矿石铲运机液压系统设计机械手夹持器毕业设计论文及装配图机械加工工艺规程毕业论文立体车库设计滑座装配设计自动导引小车（AGV）系统的设计重庆长安CM8后地板工位焊装夹具设计变速拨叉零件的机械加工工艺及工艺装备设计拨叉（CA6140车床）夹具设计油壶盖塑料成型模具设计400型水溶膜流研成型机设计推动架夹具设计基于逆向工程和快速成型的手机外型快速设计某高层行政中心建筑电气设计螺旋输送机设计卷扬机传动装置设计带式输送机毕业设计冲压模具设计catia逆向车模处理与Proe实体重建超精密数控车床关键部件的设计注塑模-圆珠笔笔盖的模具设计电机炭刷架冷冲压模具设计 数控多工位钻床设计柴油机喷油泵的专用夹具设计齿辊破碎机详细设计齿辊破碎机详细设计带式二级圆锥圆柱齿轮减速器设计带式输送机的PLC控制典型零件的加工艺分析及工装夹具设计电子钟后盖注射模具设计风力发电机设计论文攻丝组合机床设计鼓式制动器毕业设计花生去壳机毕业设计活塞结构设计与工艺设计静扭试验台的设计矿井水仓清理工作的机械化冷冲模设计普通卧式车床数控改造传动剪板机设计汽车差速器及半轴设计切管机毕业设计清车机毕业设计清新剂盒盖注射模设计双螺杆压缩机的设计提升机制动系统填料箱盖夹具设计洗衣机机盖的注塑模具设计铣床的数控x-y工作台设计液压控制阀的理论研究与设计钥匙模具设计轴向柱塞泵设计组合件数控车工艺与编程五金-冲大小垫圈复合模圆锥－圆柱齿轮减速器的设计斗式提升机设计提升机制动系统设计双螺杆压缩机的设计液压起重机液压系统设计FX2N在立式车床控制系统中的应用万能铣床PLC控制设计
会、
常用水稳中的水泥含量一般在5%~12%，水泥会与水产生水化反应，因低于0度，水结冻成冰（冰的密度更低），体积膨胀，破坏已凝结的晶构。同时反应所需的水减少，水化反应不足，进而影响水稳的强度和稳定性。
扩展资料：
通过观测、分析不同配比的灰土基层板体性较差，干缩、温缩系数大，这样的基层表层受水浸泡后强度降低，在行车荷载反复作用下，容易被面层材料啃噬成粉末状，极易被渗进的水混合成泥浆流走，逐渐使面层脱空，造成油面沉陷、龟裂、脱落，这就是沥青路面病害产生的主要原因。而由水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑等组成的水稳基层，具有强度高、面层薄、板体性、水稳定性、抗冻性好等特性，正好弥补了灰土基层的缺陷，从而大大提高沥青混凝土道路的使用寿命。
参考资料来源：百度百科-水稳碎石
论水泥稳定碎石基层施工技术控制
摘要：水泥稳定碎石基层在各等级公路路面工程中已广泛应用，文中针对水泥稳定碎石基层在施工过程中，对碎石控制、水泥剂量控制、含水量控制等方面存在的问题，针对性地提出了解决方法，有利于提高路面基层的施工质量。
关键词：水泥稳定碎石基层;水泥剂量;集料;含水量;施工控制
目前我国各等级公路路面基层大多采用水泥稳定碎石结构形式，它具有足够的强度和稳定性、较强的抗冲刷能力等优点，但在实际应用中，水泥稳定碎石基层存在许多问题，如干缩裂缝等，本文针对这些问题，提出了控制质量的施工方法。
1、集料的质量控制
集料的级配对水泥混合料的强度有显著影响，因此，应严格控制集料的最大粒径，碎石统料中大于37.5mm的石块，要避免使其进入搅拌机，需及时用人工剔除，同时应控制好31.5mm以上的碎石含量和4.75mm以下的碎石含量。
为了减少水泥稳定碎石基层裂缝，应严格控制原料中细集料的含量和塑性指数。通过0.075mm筛孔的颗粒含量应控制在2%～4%范围内，细土无塑性指数时其含量不应超过3%，细土的塑性指数要尽可能低，不宜大于2。
2、水泥剂量的.控制
水泥稳定碎石施工的特点不同于其他半刚性材料，需保证有足够的时间满足施工工艺的要求，水泥应选用初凝时间在3h以上和终凝时间较长的水泥。终凝时间一般要求6h～10h，夏季气温较高时可取高值，春秋季节气温较低时取低值。
同时还规定水泥的最大剂量通常为5%～6%，以减少水泥稳定土基层的干缩裂缝，实验表明，当水泥剂量超过6%后，随着剂量增加。混合料的最大干缩应变逐渐增大，基层容易产生干缩裂缝。
因此，为改善水稳基层的缩裂性，宜在水稳碎石层中掺入水泥用量10%的优质粉煤灰，以减少基层对油面面层的反射裂纹。
3、最佳含水量的控制
混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变有很大影响，含水量过小，难以碾压密实，影响混合料的强度，且容易产生松散、起皮、裂纹等质量缺陷;含水量过大，碾压时容易产生“弹簧”现象，混合料压不实，同时，混合料大量蒸发散失水分，容易产生严重的干缩裂缝。实践证明，拌制混合料含水量宜略大于最佳含水量，一般可控制大于1%～2%左右，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量(控制不大于最佳含水量的1%为宜)。
4、混合料拌和的控制
混合料的拌制质量是保证基层施工的基础，是至关重要的环节。在拌和过程中：一是要保证混合料配合比的准确性和均匀性;二是要严格控制搅拌时间;三是要避免混合料在装料过程中发生集料离析现象。
为确保混合料配合比的准确性和均匀性，应在拌和前对设备进行调试，合理控制细料仓、中料仓、粗料仓和水泥料仓的输料机转速，仓门保持正常全开，达到按配合比要求匹配、均衡进料拌和。
拌和时间对混合料的离析有较大影响，搅拌时间太短，各组成材料不能充分混合;搅拌时间过长会使水分散失，并造成粗集料下沉。因此，当搅拌机连续稳定作业时，应严格控制搅拌时间。
5、混合料摊铺的控制
摊铺前，应将下承层清扫干净，充分洒水湿润，并始终保持下承层表面处于湿润状态。
混合料应采用机械摊铺，规范施工，保证摊铺效果。摊铺过程中，要随时用水准仪对松铺层高程、压实后高程进行跟踪测量检验，对明显厚度不足或偏高的及时进行处理，确保基层的高程、厚度、平整度符合设计要求。
需注意的是在摊铺时应确保基层平整度。第一次摊铺后进行静压，发现不平整时应及时补料，边压边补，并要保证基层的摊铺厚度。
6、碾压控制
混合料碾压是确保水泥稳定碎石基层获得足够密度和强度的重要施工工序，水泥稳定碎石混合料压实效果的好坏取决于两个方面：混合料含水量的控制;压实机械、压实工艺的选择。
混合料碾压分为初压和终压两个阶段。初压是先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后面及时进行静压、轻碾，待基本成型并对标高、横坡进行检测、调整后再用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。如采用18t～20t重型振动压路机时，每层压实厚度不超过20cm;用12t～15t三轮压路机时，每层压实厚度不超过15cm。
施工中要由专人对压实进行监管，一边压实，一边检测。检测内容包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等。
7、养生控制
养生的目的是使水泥稳定碎石基层在规定时间内达到规定的技术指标，养生期限不小于7d，春秋季节气温较低，强度增长缓慢，养生期需要适当延长，建议为10d左右。
养生的方法有多种，如湿砂养生、草袋覆盖洒水养生、薄膜覆盖养生、沥青乳液养生等，可根据不同具体情况选用。对于大面积的机械化施工作业，通常也采用洒水车洒水养生，每天洒水的次数应视气候条件而定，原则是在整个养生期间应始终保持基层表面潮湿。
养生结束后应及时铺装面层，不能长时间让水泥稳定碎石基层直接承受行车荷载。
8、结束语
水泥稳定碎石基层有着许多优点，值得在各等级公路路面工程中推广应用。实践证明，在施工中只要加强对混合料含水量、材料组成比例的控制，有效防止混合料离析，选择合适的压实机械，采取适当的压实工艺，并注意混合料养生，就能够提高工程质量。
水泥稳定碎石基层养生期结束后，应立即喷洒透层或粘层沥青，或者铺设下封层，以防止基层干缩开裂，保护基层免遭施工车辆破坏，确保基层的质量成果。铺设下封层后，宜在10d～30d内开始铺筑沥青混凝土面层的底面层，避免由于基层产生大量的裂缝而导致沥青面层产生反射裂缝或对应裂缝，从而保证路面工程的总体质量。
当空气温度低于零度时间较长，浇筑的水泥稳定层的温度就会低于零度，水分结冻成冰，同时体积膨胀，破坏已凝结的晶构；未凝的就因水化作用停止而不再凝结，消融后难于恢复。这就是水泥的冻害。
1、裂缝产生的原因 （1）冷缩裂缝 水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热比较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。免费论文网。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生冷缩裂缝。（2）干缩裂缝 水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时，随着水分的减少，体积将收缩变形，每隔一段距离便会产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中，水泥与水起水化反应，消耗大量的水分。水泥含量越高，则消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的细料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者， 基层施工过程中，含水量越大，蒸发散失的水分就越多。免费论文网。因此就越易产生干缩裂缝。 （3）路基不均匀沉降产生裂缝 如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起，在重车的作用下产生的反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。（4）纵缝 水泥稳定碎石基层在施工过程中如果控制不好，极易产生纵缝。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。同时在道路基层7天养护期满后，如果管理维护不到位，也会产生纵缝。再者由于基层较厚，一般采用分层碾压作业，第一层摊铺碾压成型时，其厚度较薄，一般在15cm左右，尽管养护期满，但其承载能力较低，铺筑上层时运输车辆经过也会产生纵缝。因此双基层连铺也是一种保护基层的有效措施。免费论文网。 （5）网状裂缝 网状裂缝也叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，它是一种破坏性较大的裂缝，如遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹，随着时间的推移，裂纹处基层内部的水分继续蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下，基层呈塌陷状。2、 裂缝预防（1）原材料控制 水泥：为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实，应对水泥的终凝时间做好限制，一般在6～10h。夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10h；春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5R，采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5% 左右。因为水泥剂量太低，强度难以满足要求；而剂量过高时，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试验配合比、生产配合比并结合现场调试合适之后确定。石料：石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙，则粒料间的粘接力不足，一旦车辆上路，表面层极易跑散，使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细，基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时，水泥稳定碎石的收缩性增大，裂缝也就越多。（2）施工控制 压实度：水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准。含水量：水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。施工接缝：基层在施工过程中留有接缝是难以避免的。但接缝处往往是应力的集中区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。（3）养护控制 水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草帘覆盖，保证基层不直接暴露在外。（4）车辆通行影响 水泥稳定基层是半刚性路面结构，在铺筑面层前，严禁车辆通行，过早通行会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。
武汉理工大学资环学院2022本科生优秀毕业论文暂未公布。截止2022年7月1日，武汉理工大学资环学院2022本科生还未毕业，毕业论文未在任何渠道对外公布。
这个呢》机电一体化技术及其应用研究摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。参考文献1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4） 3 唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4） 4 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996 5 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）6 殷际英． 光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社，20037 芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．
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山东潍坊恒信机械制造四齿辊破碎机工作原理：四辊破碎机是利用四个高强度耐磨合金碾辊,相对旋转产生的高挤压力和剪切力来破碎物料.物料进入最上面两辊V型破碎腔以后,受到上两辊相对旋转的挤压力作用,首次将物料挤轧和啮磨后(粗破),然后再进入相对旋转的中间两辊,利用中间两辊的挤压力进行二次挤轧和啮磨(细破)后,最后进入下两辊,再次利用下两辊进行第三次挤轧、剪切和啮磨(超细碎)后(仅适用在四辊三碎机型)破碎成需要的粒度由输送设备送出.四辊三碎机型是自行研制开发、市场独有的专利产品.四个辊面分为堆焊辊面或者平辊面,按照用户要求的粒度选择组合,适用于进料粒度小于90mm、成品粒度要求100目至5毫米的超细碎作业.如矿行业生产石英粉、精铁粉;陶瓷行业破碎长石粉;热电厂制造石粉脱硫;水泥厂制造微粉、煤粉;建材厂制造石膏粉;化工行业破碎各种化工原材料等;或者与上述类似的破碎场合.山东潍坊恒信机械制造有限公司四齿辊破碎机设备特点：四辊破碎机适用于抗压强度小于200Mpa、湿度小于30%的硬、中硬物料的细碎作业.如焦炭、煤、陶瓷原料、石英石、石灰石、长石、水渣、石膏、粘土、食盐、化工原料等固体物料,本机器具有使用维修费特低、破碎比大、性能可靠、粉尘少、噪音低等特点.
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