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1、tan cfNTtanNT圖圖37 滑動摩擦n 即使是極光滑的表面:起伏在10nm100nm之間(納米,10-9m),不平處的坡度為120175 n 對于看似光滑的石英礦物表面其凹凸不平可達(dá)到500nmn 一些松散礦物顆粒表面不平度可超過這個尺度10倍以上n 存在不規(guī)則表面的咬合和“自鎖” 作用和分子層次的作用力。光滑表面的真實的固體表面圖圖38 固體接觸表面的微觀情形yNAcy:材料(礦物)的屈服應(yīng)力mcATm:材料抗剪強(qiáng)度摩擦系數(shù) 由于實際接觸面積很小,局部壓力很大,會使材料達(dá)到屈服;由于距離是單分子的尺度,形成吸附引力;可能使局部礦物產(chǎn)生重結(jié)晶。圖圖39 粗粒土的實際接觸面積myTNcm
2、c)1 ( AT吸附膜的c要比m小得多。所以清潔與否十分重要圖圖310 )1 (cmAN粗糙清潔n沒有沒有化學(xué)清潔的表面由于吸附膜的潤滑作用,拋光表面摩擦角很小n粗糙表面受清潔與否影響較小n 在飽和情況下,由于水對吸附膜的破壞,其滑動摩擦角有所提高干燥,不清潔 水中,不清潔0.41.0非常清潔一般清潔不同情況下石英表面的滑動摩擦系數(shù)。圖圖311 不同情況下石英表面的滑動摩擦系數(shù)飽和石英2224.5飽和長石2837.6飽和方解石34.2非粘土礦物飽和綠泥石12.4高嶺石12伊里石10.2粘土礦物蒙脫石410一般狀態(tài)下石英砂:0.5, 26常見礦物的滑動摩擦角圖圖311 常見礦物的滑動摩擦角圖圖313 顆粒間的3=13.7MPa高圍壓下密砂三軸試驗破壞后,砂的孔隙比e=0.37,明顯小于初始(最小)孔隙比(0.61)。1v1ddD三軸剪脹r113rw a.無剪脹時:外力作功 (1)f113rv3f113v3rww b.有剪脹:外力作功增加(2)假設(shè)(v0)圖圖314 剪脹模型3vr311f311fw(2)3r31f311v(3) 1v3131rf(4)如 相等:1vrf222245tan45tan(5)強(qiáng)度增加!r113rw 1單純滑動摩擦2滑動剪脹(縮)3滑動剪脹
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