Stress-Strain Relations For Clays: An Energy Theory

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Abstract
Synopsis A theory for the internal energy of clay/water systems is derived. In this theory the observed critical state property is central. Only when the relation between mean compressive stress and void ratio is the same as that in the critical state is there a balance between interparticle forces and external forces. This concept leads to a description of internal energy changes in triaxial tests; if this is combined with a description of plastic dissipation, an energy balance can be written. Comparison with experiments on kaolin shows a simple pattern in the behaviour of the parameter describing dissipation. A stress-strain relation for any triaxial stress path can now be derived. A final section of the Paper explores the consequences of linking this with the normality concept of plasticity theory. Une théorie est dérivée pour l'érgie interne des systémes argile/eau. Dans cette théorie la qualité de l'état critique observeé; est centrale. Seulement dans les cas où le rapport entre la contrainte de compression moyenne et l'indice de vide est le même que celui de l'état critique se trouve un e´quilibre entre les forces entre les particules et les forces extérieures. Ce concept méne à une description des changements d'énergie interne dans les essais triaxiaux; si ceci comporte aussi une description de dissipation plastique un equilibre d'é;nergie peut être posé. La comparaison avec des expériences sur le kaolin fait ressortir une forme simple dans le comportement du paramétre décrivant la dissipation. Un rapport contrainte-déformation pour toute trajectoire de contrainte triaxiale peut maintenant être déduit. Une section finale de l'exposeé examine les conséquences d'établir un lien entre ceci et le concept de l'état normal de la théorie de plasticité.

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