Властивості глинистих ґрунтів
Відео: здимаються. 1ч. Які грунти пучіністие?
Зміст
Всі показники, що характеризують геотехнічні властивості грунтів, можуть битьподразделени (Н.Н.Маслов) на два класи.
До I класу относятсяпоказателі, що дають пряму відповідь при характеристиці того чи іншого свойствагрунта, які можуть бути безпосередньо використані для тих або інихрасчетов. До числа показників I класу відносяться показники, прямим образомхарактерізующіе міцність грунтів (в тому числі опірність їх зрушенню ідеформіруемость), в`язкість, водопроникність, щільність, питома вага і т.д.Еті показники повинні характеризувати природні властивості ґрунтів, тому оніподлежат визначенню на основі вивчення лише зразків з непорушеною структурою, тобто. монолітів, взятих з шурфів, шахт, штолень і з свердловин, з витяганням їх в необхідності випадках з товщі спеціальними приладами - ґрунтоносами. Определеніепоказателей I класу в більшості випадків вимагає проведення більш-менеесложних експериментів із застосуванням спеціальної апаратури і нередкозначітельной витратою часу.
показники II класу даютлішь загальну характеристику породи по її складу і стану.
Характеристики II класу, як правило, визначаються на зразках ґрунту з порушеннями структурою і безпосередньо в розрахунках не використовуються.
Показники I класу нерідко називаються фізико-технічними, а показники IIкласса - фізичними характеристиками грунтів.
Основними показниками складу дисперсних грунтів є:
• петрографический, мінералогічний і хімічний склади;
• гранулометричний склад;
• щільність частинок грунту;
Відео: Укорінення живців винограду - 5. Грунт для вирощування саджанців винограду в ємностях (контейнерах)
• показники пластичності (для зв`язних грунтів): межа плинності (граніцатекучесті), межа пластичності (межа розкочування), число пластичності.
До основних показників стану дисперсних грунтів відносяться:
• вологість;
• пористість;
• коефіцієнт пористості;
• питома вага сухого і вологого грунту;
показник плинності (для зв`язних грунтів).
Зміна вологості особливо сильно позначається на властивостях і состояніігліністих грунтів. Розглянемо докладніше деякі з цих властивостей.
Набухання і усадка. Грунти, що збільшуються в обсязі при підвищенні їх вологості, називаються набухаючими. Прінабуханіі відбувається підйом поверхні. Набухання відбувається за рахунок увеліченіятолщіни водних плівок, які оточують частинки. При зниженні вологості в цих грунтахоні зменшують свій об`єм і дають усадку.
Відносне набухання визначається в одометрі і являє собою отношеніеразності висот зразка після набухання і в природному стані до висотененабухающего зразка, обжатого природним тиском. У "ненабухающіх" грунтовето відношення менше 0,04, сильннабухаючих називаються грунти, якщо воно более0,12. Тиск набухання відповідає тиску, що виникає в грунті водометре, якщо йому не дати збільшуватися в об`ємі.
Відео: Фундамент. Грунти - [masterkladki]
Підйом поверхні підстави з набухають грунтів визначають методом послойногосуммірованія. В основі фундаменту враховується протидію від весанезамоченного грунту. На нижній межі зони набухання приймається умова, приякому сумарне вертикальне напруження від ваги грунту і зовнішньої нагрузкіравно тиску набухання.
Усадкагрунтов. Усадкою називають властивість вологих глинистих ґрунтів уменьшатьсяв обсязі при висиханні. При усадки грунту він переходить в тверде або полутвердоесостояніе- в ньому з`являються тріщини, порушуються зв`язку жорсткого структурногосцепленія- міцність грунту в товщі послаблюється (зз gt; 0). З межею усадки пов`язують спостерігається при висиханні грунту зміна егоцвета (посветление).
розмокання. Проба грунту на розмокання. Для інженерно-геологіческойхарактерістікі грунту дуже показова його здатність до размоканию. Сущностьіспитанія полягає в спостереженні за що залишилася частиною зразка, поміщеного введенні на металевій сітці. Для цього випробування існують спеціальні прилади, які діють на принципі ваг або поплавка.
липкість. Підлипки (прилипаемостью) грунтовпонімают їх здатність при певному змісті води прилипати до поверхностіразлічних предметів.
Липкість найбільш характерна для зв`язкових (глинистих і лесових) грунтів. Онапоявляется при відносно невеликих зовнішніх навантаженнях, які діють на предмет (1-5 кг / см2), прівлажності, близькою до вологості максимальної молекулярної вологоємності. Прідальнейшем збільшенні вологості липкість сильно зростає і, достігнувмаксімального значення для даного грунту, досить різко зменшується. Такаязавісімость липкості грунтів від їх вологості дозволила Є. М. Сергєєву, незважаючина явно недостатню вивченість цього явища, висловити таку гіпотезу офізіческой суті даної властивості. Оскільки липкість начінаетпроявляться при вологості трохи нижче величини максимальної молекулярнойвлагоемкості, можна вважати, що прилипання грунтів залежить від змісту в ніхрихлосвязанной води. До досягнення вологості початкового прилипання связаннаявода утримується зі значною силою навколо ґрунтових частинок і тому еевзаімодействіе з іншими тілами вкрай слабке. При вологості, що перевищує етувелічіну, грунтові частинки оточені вже такими оболонками зв`язаної води, укоторих периферійна частина виявляється здатної реагувати на воздействіепосторонніх тел, що обумовлює прояв липкості. Спочатку пріліпаніехарактерізуется незначною величиною, потім зі збільшенням вологості велічіналіпкості різко зростає і, досягнувши певної межі, настільки ж резкоуменьшается. Це явище можна пояснити тим, що при вологості, большейвлажності початкового прилипання, але близькою до неї, плівки зв`язаної води ще сдостаточной силою утримуються навколо ґрунтових частинок. Зі збільшенням толщінипленок створюються умови, при яких вода, володіючи ще достатньою в`язкістю, по периферійній частині оболонок з однаковою силою взаємодіє з частинками ис дотичними з ними предметами. У цих умовах грунт обладаетмаксімальной липкостью. При подальшому збільшенні вологості з теламівзаімодействует вже така зв`язана вода, яка розташовується далеко отповерхності грунтових частинок, слабо відчуває молекулярне тяжіння состорони частинок грунту і внаслідок цього має невелику в`язкість. При цих умовах величина липкості ґрунту різко зменшується.
Отже, липкість грунтів обумовлюється силами взаємодії, що виникають між молекулами зв`язаної води і частинками грунту, з одногобоку, і молекулами води і поверхнею стикається з грунтом предмета, з іншого боку.
Кількісною характеристикою липкості грунтів є зусилля (в грамах наквадратний сантиметр), що вимагається для відриву
прилип предмета від грунту при різних його вогкості. Наіболеехарактернимі показниками є влажностьначального
прилипання, вологість максимального прилипання і максимальне
значення липкості. Встановлено, що між двома першими показателямісуществует цілком певний зв`язок: чим вище
вологість початкового прилипання, тим більше величина влажностімаксімального прилипання.
Величина липкості грунтів неоднакова. Максимальне значення ліпкостідостігается у різних грунтів при різній вологості. Значення липкості іхарактерние значення вологості визначаються гранулометричним імінералогіческім складом грунту, складом обмінних катіонів, станом грунту (його вологістю, щільністю, структурою та ін.), Матеріалом, з якого состоітпріліпающій предмет, характером його поверхні, величиною навантаження, пріжімающейетот предмет до грунту, і поруч інших факторів.
Відео: Визначення вмісту пиловидних і глинистих
Липкість грунтів в значній мірі залежить від їх гранулометріческогосостава. Це пояснюється тим, що липкість різних гранулометричних фракційдалеко неоднакова. Наприклад, липкість частинок діаметром менше 1 мкм, виделеннихіз покровной глини, перевищує 400 г / см2, вто час як липкість фракцій 1-2, 2-3, 4-5 і 5-10 мкм ізменяетсяв порівняно вузьких межах (від 42 до 81 г / см2).
У роботі С. С. Морозова величина липкості глинистих частинок (lt; 1 мкм), виделеннихіз покривного важкого лесовидних суглинку, досягає 1170 г / см2 прівлажності, близькою до межі розкочування в джгут (~ 30%), в той час як ліпкостьсамого покривного суглинку не перевищувала 59,7 г / см2.При вологості в 29,7% глинисті частинки зберігали ще липкість в 41,9 г / см2.
Липкість грунтів визначається головним чином вмістом в них глинистих частинки особливо вмістом колоїдів. Липкість пісків і супісків незначна попорівнянні з липкостью глинистих ґрунтів, у яких вона змінюється від 20-30 до500-550 г / см2 (Наіболеечасто 50-200 г / см2). В останньому одночасно зі зростанням вмісту глинистих частинок зростає велічінамаксімальной липкості і відповідна їй вологість, а також влажностьначального прилипання. Однак липкість глинистих ґрунтів залежить від змісту вних глинистих частинок лише до певної межі. Дослідження В. В. Охотінапоказивают, що величина липкості суміші з дрібнопіщані і глинистої фракційостается приблизно постійною при утриманні глинистих частинок більше 50-60%. Етопоказивает, що величина липкості важких глин, мабуть, більшою степенізавісіт від їх мінералогічного складу, ніж від ступеня дисперсності.
Істотний вплив на липкість грунтів надає мінералогічний склад, оскільки він, з одного боку, визначає дисперсність грунтів, а з іншого, -вліяет на освіту в них зв`язаної води. За інших рівних условіяхмонтморіллонітовие глини повинні мати більшу липкостью в порівнянні сгідрослюдістимі і каоліновими глинами. Про це, зокрема, свідетельствуютданние про липкості сумішей, складених з кварцового піску, бентоніту ікаолініта. При аналізі цих даних слід враховувати, що настільки значітельнаяразніца в величинах липкості почасти обумовлена більшою дисперсністю бентонітапо порівнянні з каолинитом.
Липкість грунтів є одним з факторів, що визначають умови роботи ковшовдорожних і грунтообробних машин. Прилипання грунтів до поверхностіземлеройних і транспортних машин і механізмів викликає зниження іхпроізводітельності при виконанні розкривних робіт на кар`єрах, при отривкекотлованов і т. П. Це властивість також використовується при оцінці якості ґрунтів вдорожном будівництві.
