砂和砾石尺寸范围的颗粒矿物颗粒的形状测量显微镜

砂和砾石尺寸范围的颗粒矿物颗粒的形状测量显微镜
颗粒形状
    如果除颗粒的有效直径外，还注意到颗粒的形状，就能得到颗粒尺寸更完整的描述。颗粒的形状不仅指它的长度、宽度和厚度的比例，不包括它的表面几何形状。实际上，大多数粉砂范围和更粗的颗粒大体是等尺寸的 比重计分析：这种方法是基于球体在粘性液体中自由下落沉降速度的斯托克斯方程。该速度是沉降球体直径的函数。    土粒脱离悬浮状态下沉时液体浓度的时间变化率，构成斯托克斯方程和颗粒直径的关系。显然土粒并不都是球体，因此用比重计分析的颗粒直径意味着“等效球体”的直径，这种等效球体与土粒在相同浓度的液体中沉降速度相同。比重计分析用于对筛分析尺寸太小的土粒。实际上筛孔存在着颗粒上的静电力超过重力的下限，低于此下限时，土粒就会粘附在筛子上并堵塞筛孔。比重计分析的结果通常都以筛分析相同的方式表示。
另一方面，粘土尺寸范围的大多数颗粒形状不规则，可以看到，既可以是细长的，也可以是扁平的；既可以是薄片状的、杆状的，也可以是板条状的。虽然，在含有细粒状土壤的土壤力学性能中，这些细颗粒的形状起着重要的作用，但用其它指示方法可以比直接确定它们的形状更容易评定这种作用。虽然，用这种测定方法鉴定土壤过于复杂，在研究反复耕作对土壤力学性能从越野行驶的观点来看，砂和砾石尺寸范围的颗粒矿物组成对土壤性质几乎没有影响。个别颗粒的强度与它们的矿物组成密切相关，而在越野行驶和压实中遇到的应力范围，它们的强度不成问题。然而岩石由于风化或机械粉碎形成的颗粒形状和表面几何尺寸却主要取决于母岩的矿物组成。因此矿物组成通过它对颗粒形状和表面几何尺寸的影响，以间接的方式影响粗粒状土壤的力学性质。然而在土力学分析中，很少有人去确定砂和砾石尺寸范围的颗粒的矿物组成。