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對(duì)鈉基膨潤(rùn)土的研究是在有了X射線技術(shù)之后才成為可能的（因?yàn)樗且环N微晶體類(lèi)物質(zhì)），它具有交疊板狀層中的亞微米的結(jié)構(gòu)。此外，它具有很強(qiáng)的吸附性，主要是取決于其高度活性的表面，當(dāng)它與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，其行為與典型的膠體物質(zhì)相類(lèi)似。從化學(xué)角度上講，正如前述，鈉基膨潤(rùn)土的結(jié)構(gòu)是帶有可能的同質(zhì)替換的水化鎂-鋁硅酸鹽。根據(jù)幾何圖形，鈉基膨潤(rùn)土的板狀晶體結(jié)構(gòu)是由晶間距錯(cuò)位了的兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，即鋁八面體和硅氧四面體。這些結(jié)構(gòu)單元與氧原子在一起形成了縱向的結(jié)構(gòu)層，分別是八面體和四面體，據(jù)此，這種板狀硅酸鹽的結(jié)晶格子是由兩個(gè)硅氧四面體層構(gòu)成，這兩層之間夾入了一層鋁八面體。整個(gè)結(jié)晶單元看起是板狀的，與*小厚度單元相比，其尺寸在長(zhǎng)度方向上有延伸，從微觀上看，是以幾個(gè)埃來(lái)度量的（1?=10-10m）。*小的鈉基膨潤(rùn)土顆粒可以含有幾千個(gè)板狀層，這些板狀層在水中將會(huì)彼此分離。過(guò)程是水滲透到板狀層之間，引起鈉基膨潤(rùn)土效應(yīng)，這一點(diǎn)是非常重要的。 9.無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。在無(wú)側(cè)限條件下，原狀樣品產(chǎn)生破裂所需的壓（縮）力就是粘土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。Mielenz和King（1995）得出鈉鈉基膨潤(rùn)土與高嶺土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為 25.17kg/cm2和7.05kg/cm2（近似2.5MPa和0.7MPa）。這些數(shù)據(jù)值僅在鈉基膨潤(rùn)土較其他礦物（鈉基膨潤(rùn)土族礦物除外）組成的粘土的數(shù)值為低時(shí)才有意義。這些作者還證明了粘土礦物（特別是鈉基膨潤(rùn)土族）與非粘土礦物組成的混合物的抗壓強(qiáng)度比純粘土的大。這個(gè)結(jié)論也由粘土的圖解資料得到說(shuō)明，即由于各種粘土礦物數(shù)量的不同，砂-粘土混合物的抗壓強(qiáng)度有很大的變化。通常，在粘土礦物與非粘土礦物混合物中，鈉基膨潤(rùn)土族礦物可使混合物產(chǎn)生**抗壓強(qiáng)度的趨勢(shì)。 10.剪切強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度就是引起破裂前**位移的剪切力，且通常是在增加荷重的條件下測(cè)定的。Samuels（1950）曾指出鈉鈉基膨潤(rùn)土的剪切強(qiáng)度比鈣鈉基膨潤(rùn)土的低（圖2-5），鈣膨潤(rùn)土則僅稍低于高嶺土（也可能稍低于伊利石）；此結(jié)論指的是粘土剪切強(qiáng)度的大概數(shù)值，其原因在于非粘土成分?jǐn)?shù)量和濕度的變化以及試驗(yàn)材料上或可能還在地質(zhì)歷史中所受荷載的不同。 粘土的剪切強(qiáng)度由凝聚力和內(nèi)摩擦力兩部分構(gòu)成。Gibson（1953）曾指出，鈉基膨潤(rùn)土的真正內(nèi)摩擦角比伊利石粘土或高嶺土小得多（圖2-6）。這就是說(shuō)鈉基膨潤(rùn)土的凝聚力在剪切強(qiáng)度中所占的百分比相當(dāng)高。據(jù)Gibson報(bào)道，懷俄明鈉鈉基膨潤(rùn)土的凝聚力占剪切強(qiáng)度的80%左右，伊利石粘土則占40% ～60%，而高嶺土還不到20%。預(yù)計(jì)鈣鈉基膨潤(rùn)土的凝聚力所占剪切強(qiáng)度的百分比在較高的伊利石粘土百分比范圍之內(nèi)。