Составные элементы грунтов.
В состав природных грунтов входят:
1) тверд. минерал. частицы
2) вода в различ. видах и состояниях
3) газообразные включения
Виды твердых частиц грунта.
Различаю по:
1) по форме
2) минералогическому составу
3) по размеру
Песчанные: | Пылевато-глинистые |
мм | мкн |
0,01-5мм | 0,01мкн до нескольких микрометров |
Кварц, слюда | монтмориллонит, каолинит |
Грунтовая вода и ее виды.
В грунте вода может заключаться в следующих видах:
1) Прочно-связная – самый близкий к минер. частицам слой в 1-3 ряда молекул воды, соприкасающиеся с твердой поверх-тью. Удаляется только нагреванием;
2) Рыхло-связная – следующие слои мол-л воду (после прочно-связной воды), кот. по мере удаления от тверд. поверх-ти от грунт. частиц связывается с ними все меньшими силами;
3) Свободная – молекулы воды, находятся вне сферы действия электоромолекулярных сил взаимодействия с поверхностью минеральных частиц:
а) Гравитационная вода – мол-лы воды перемещаются под действием сил гравитации;
б) Капилярная вода – мол-лы перемещаются под действием сил поверх-ого натяжения.
Виды воды 2), 3) удаляются приложив некоторую нагрузку.
Взаимодействие молекул воды с тверд. минер. частицами зав-т от поверх-ой активности частиц грунта, кот. тем больше, чем больше удельная поверхность частиц грунта – поверх-ть частиц 1 грамма грунта (для монтмориллонита = 800м2/г, для каолинита = 10 м2/г).
Т.к. удел. поверх-ть частиц сыпучих грунтовмала в них отсутст. пленник связной воды..
Структурные связи и строение грунтов.
Связи в грунтах бывают:
1) Водно-калоидные – вязкопластичные, мягкие, обратимые.
Обуславл-ся электромолекулярными силаим меж. мин. частицами, с одной стороны, и пленками воды и коллоидными оболочками с другой. Величина этих сил зависит толщины пленок и оболочек. Чем тоньше водно-коллоидные оболочки, т. е. чем меньше будет влажность водонасыщенных грунтов, тем водно-коллоидные связи будут
больше, т. к. с уменьшением толщины оболочки увеличивается мол-лярное притяжение диполей связанной воды и склеивающее действие веществ. Водно-коллоидные связи пластичны и обратимы; при увеличении влажности быстро уменьшаются до величин, близких к нулю.
2)Кристаллизационные связи – возникают под действием сил химического сродства, образуя с мин. частицами (в точках контакта) новые поликристаллические соединения очень прочные, но хрупкие и не восстанавливающиеся при разрушении. Прочность этих связей зависит от состава минералов. Так, менее прочны и водостойки связи, образуемые гипсом и кальцитом, в то время как опал, окислы железа и кремния дают более прочные и водостойкие кристаллизационные связи.