Различия обусловлены, главным образом, отношением этих грунтов к воде.
1. Влажность глин изменяется в очень широких пределах (от 3 до 600%). Песчаные грунты имеют влажность от 0 до 40 %.
2. По мере увеличения влажности глинистые грунты могут находится в трех состояниях: твердое, пластичное, текучее. Свойства глинистого грунта с увеличением влажности изменяются плавно. Песчаные грунты могут находиться только в сыпучем и текучем состоянии.
3. По мере высыхания глинистый грунт уменьшается в объеме и трескается (дает усадку). Песчаный грунт не меняет своего объема. Возможны лишь небольшие отклонения.
4. Влажные глинистые грунты под действием статической нагрузки дают значительные осадки, а песчаные сжимаются меньше.
5. Сильно влажные глинистые грунты под нагрузкой дают медленно затухающую осадку во времени. У песчаных грунтов осадка во времени затухает быстро. В глинистых грунтах существует «вековая осадка»
6. Песчаные грунты водопрони-цаемы во всех состояниях, а глинистые – почти непроницаемы в твердом и пластичном состояниях (пески – дренажи, глина – водоупор).
Поверхностная активность скелета грунта.
Удельной поверхностью грунта назовем суммарную поверхность всех частиц (Sуд) в 1 см грунта. Дисперсные тела называются поверхностно-активными или коллоидными, если поверхностные силы оказывают большое влияние на их свойства. Когда твердая фаза больше жидкой – золь (коллоидный раствор или текучее состояние), если преобладает жидкая фаза – это гель (пластичное состояние).
Поверхностная активность скелета грунта зависит от удельной площади поверхности скелета грунта.
Поры между частицами скелета грунта заполнены водой, нередко совместно с воздухом. Вода покрывает частицы грунта, а воздух присутствует в виде пузырьков большего или меньшего размера. В пограничном слое между твердой и жидкой фазами развиваются физико-химические поверхностные процесс-сы, которые оказывают существен-ное влияние на свойства мелко-дисперсных грунтов, их сжима-емость, устойчивость, формирование грунтовой структуры. Интенсив-ность поверхностных процессов для разных грунтов различная и зависит от площади граничной поверхности, минерального состава грунтовых частиц, химического состава водяных растворах в порах грунта. Чем мельче частица грунта, тем большего удельная площадь поверхности и тем выше физико-механическая активность грунта.
Виды воды и их движение в грунтах. Электроосмос и его применение.
1. Молекулярно-связная:
а - пленки прочносвязанной воды (гигроскопической, адсорбированной)
n·100 МПа – электромолекулярные силы притяжения, удалить эту воду практически невозможно, замерзает при tº < -70º.
б - слои (пленки) рыхлосвязанной воды (лисорбированной)
n· МПа – электромолекулярная сила притяжения, удаляется только при tº = 105º, замерзает при tº -1º …- 3º C.
2. Гравитационная:
а - капиллярная вода;
б – свободная вода.
Водяной пар.
4. Лёд.
Виды движения воды: фильтрация – гравитационное перемещение больших масс воды под влиянием сил тяжести; миграция – перемещение воды под действием других, кроме гравитационных сил – электроосмос, давление паров, замерзание.
Электроосмос (от минуса к плюсу) представляет собой движение под действием электрического поля частиц пленочной воды диффузионного слоя (от анода к катоду). Искусственный электроосмос используется в строительстве для осушения, закрепления и уплотнения глинистых грунтов.
