Фізичні властивості глинистих ґрунтів
Пластичність глинистих порід-здатність глинистих порід змінювати свою форму (деформуватися) під дією зовнішніх сил без розриву суцільності і зберігати отриману при деформації нову форму після припинення дії зовнішніх сил.
Пластичні властивості глинистих порід залежать від вологості породи, ступеня дисперсності, мінералогічного складу, концентрації норовить розчину, складу обмінних катіонів та ін.
В інженерно-геологічної практиці користуються показниками верхнього і нижнього меж пластичності.
Верхньою межею пластичності (кордоном, межею плинності) називається вологість-ність, при якій грунт переходить з пластичного в текучий стан.
Нижньою межею пластичності (кордоном, межею розкочування) називається вологість, при якій грунт переходить з пластичного в твердий стан.
Різниця між верхнім і нижнім межами пластичності називають числом пластичності.
За кількістю пластичності (згідно з будівельними нормами і правилами 1954 г.) грунти підрозділяються на наступні групи.
Консистенція глинистих ґрунтів - ступінь рухливості частинок грунту при механічному впливі на них.
Залежить від вологості грунту, ступеня дисперсності, мінералогічного складу та ін. Форма консистенції глинистих ґрунтів визначає несучі властивості їх і, отже, поведінка їх під спорудами.
Для глинистих ґрунтів характерна пластична форма консистенції, тому глинисті грунти називають пластичними.
Показник текучестіIL - відношення різниці влажностей, що відповідають двом станам ґрунту: природному W і на межі розкочування Wp. до числа пластичності Ip.
Різновид глинистих ґрунтів
Суглинки і глини:
Пористість - загальний обсяг усіх пустот в гірській породі. Кількісно пористість зазвичай висловлюють процентним відношенням обсягу порожнеч (Vn) до загального обсягу грунту (V).
Пористість грунту може характеризуватися також ставленням обсягу порожнеч (Fn) до обсягу твердої фази (Fs); ця вели-чину називається коефіцієнтом пористості, або приве-денної пористістю, і виражається зазвичай в частках одиниці.
Величина пористості може бути виражена і по вазі (вагова пористість) як відношення ваги води (Gw), повністю заповнює пори грунту, до ваги абсолютно сухого ґрунту (Gs).
За походженням розрізняють первинну пористість - виникають при утворенні даної породи порожнечі між частками, що складають породу, порожнечі в лавах і т. П. І вторинну пористість - порожнечі, що утворюються в сформованих породах в результаті наступних процесів (пори розчинення, тріщини і порожнечі, що виникають при кристалізації, скорочення обсягу, вивітрювання і т. д.).
За розміром виділяють пори трьох груп:
1) сверхкапіллярние> 0,5 мм;
2) капілярні 0,5 - 0,0002 мм;
3) субкапіллярние <0,0002 мм.
Розрізняють також пористість загальну (абсолютну, фізичну) - загальний обсяг усіх пір незалежно від їх форми, величини і взаємного розташування і пористість ефективну (динамічну) - обсяг тих пір, через які відбувається рух рідини; ефективна пористість виражається відношенням об'єму пор, не зайнятих пов'язаної з породою водою, до загального обсягу гірської породи.
Коефіцієнт водонасищеніяSr. д. од. - ступінь заповнення обсягу пір водою. Визначається за формулою:
де W - природна вологість грунту, д. од .;
е - коефіцієнт пористості;
ρs - щільність частинок грунту, г / см 3;
ρw - щільність води, яка приймається 1 г / см 3.
Об'ємна вологість гірської породи - відношення обсягу води, що знаходиться в порах, тріщинах та інших порожнинах гірської породи, до обсягу всієї породи, виражене у відсотках.
Питома вага вологого грунту - відношення ваги даного обсягу грунту (G) до ваги води при 4 ° С, взятої в обсязі (V) всього грунту (обсяг зерен -f- обсяг пір):
Питома вага вологого грунту залежить від мінералогічного складу, пори-стості і вологості грунту. Чисельно він дорівнює вазі оди-ниці об'єму грунту при даній пористості і вологості.
Максимального значення при даній пористості об'ємна вага вологого грунту досягає при повному заповненні пір водою.
Питома вага твердої фази (скелета) грунта- відношення ваги твердих частинок або ваги абсолютно сухої породи до ваги води при 4 ° С, взятої в обсязі, рівному обсягу всієї породи (обсяг зерен -] - обсяг пір) при дан-ної пористості.
Чисельно об'ємна вага твердої фази грунту - дорівнює вазі одиниці об'єму грунту за вирахуванням ваги води в порах (при природній пористості грунту).
Чим більше об'ємна вага твердої фази грунту. тим менше пористість і більше щільність грунту.
Для грунтів, що не змінюються в обсязі при висушуванні, об'ємна вага твердої фази грунту може бути визначений безпосереднім зважуванням абсолютно сухого зразка. Для грунтів, що стискуються при висушуванні (зв'язні грунти), він обчислюється за формулою:
де W - природна вологість; А - об'ємна вага грунту при природній вологості.
де W - природна вологість; А - об'ємна вага грунту при природній вологості.
Щільність скелета грунту - щільність сухого ґрунту ρd. г / см 3. визначається за формулою:
де P - щільність грунту, г / см 3;
W - вологість грунту, д. Од.