Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Взаимодействие частиц скелета



В глинистых грунтах наличие связи между частицами обусловливает объединение отдельных глинистых частиц в агрегаты. Такие грунты имеют сложное строение, так как в них обычно содержатся песчаные, пылеватые. а также агрегированные и отдельные глинистые частицы. Таким образом, на свойства глинистых грунтов будет влиять как внутри агрегатная, так и меж агрегатная прочность связей.

Вода, находящаяся в грунте в жидком состоянии, испытывает на себе действие следующих сил:

а) силы тяжести, которая обусловливает просачивание влаги в грунт и стремление к дальнейшему передвижению вниз в толщу грунта;

б) сорбционных сил - сил взаимного притяжения между молекулами воды и молекулами и ионами поверхности грунтовых частиц;

в) сил взаимного притяжения, действующих между молекулами воды; эти силы наглядно проявляются в пределах поверхностных слоев жидкости (капиллярные или менисковые силы);

г) осмотических сил, которые вызывают передвижение влаги - диффузию; в грунтах в явлении диффузии могут принимать участие молекулы воды, молекулы и ноны растворимых солей, а также частично и обменные ионы, те-ионы, которые способны отделиться от поверхности грунтовых частиц и диссоциировать в грунтовую воду.

Изменение внешних условий (инфильтрация, испарение, температура и т. и.) обусловливает постоянное движение как нормальное состояние грунтовой влаги.

Сорбционные силы обусловлены взаимным притяжением между молекулами воды и молекулами и ионами поверхностных слоев грунтовых частиц, но поскольку подвижными в основном являются молекулы воды, это взаимное притяжение воспринимается как одностороннее притяжение воды к частицам грунтового скелета.

Адсорбцией называется физико-химический процесс поглощения поверхностью твердого тела веществ из раствора или газа.

Адсорбция в грунтах проявляется в том, что на поверхности или на грани кристаллов происходит увеличение концентрации молекул воды, а в результате этого - уплотнение окружающей частицу грунта водной оболочки. Поглотитель, вызывающий притяжение, называется адсорбентом, а поглощенное, или притягиваемое вещество,- адсорбатом. В грунтах адсорбентом являются частицы скелета, а адсорбатом - вода, находящаяся в порах.

Адсорбционные силы являются частным случаем молекулярных сил. Они отличаются от других видов молекулярных взаимодействий, во-первых, тем, что они происходят на поверхностях раздела фаз и, во-вторых, тем, что происходят обычно между молекулами разного рода.

Взаимодействие частиц скелета с водой происходит по поверхности контакта между ними, т. е.- по поверхности частиц.

Характер и интенсивность этих явлений (поверхностных явлений) в грунтах зависит в основном от степени дисперсности грунта и от интенсивности действующих на единице поверхности сил. Чем выше степень дисперсности, тем больше поверхность частиц.

Удельной поверхностью грунта называют суммарную поверхность частиц, содержащихся в 1 см3 грунта, т. е. отношение поверхности частиц к их объему.

Удельная поверхность очень быстро увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Так, например, для шаров диаметром 0,5 мм удельная поверхность равна 45 см2, при диаметре 0,005 мм - 4500 см2. Для глинистых частиц, имеющих пластинчатую форму и размеры менее 0,005 мм, величина удельной поверхности достигает миллионов кв. сантиметров. У монтмориллонита притяжение воды происходит по наружным и по внутренним поверхностям кристаллической решетки, что еще более увеличивает активную поверхность.

Таким образом, благодаря величине удельной поверхности глинистые частицы обладают в десятки тысяч раз большей адсорбционной способностью, чем пески. Кроме того, у глинистых грунтов значительно большую величину имеет и интенсивность поверхностных явлений.

Такой же характер носит зависимость между деформацией и влажностью и при других видах испытаний, например при изучении глубины погружения в грунт штампа, при расплющивании цилиндров грунта и т. п.

Таким образом, предел пластичности - это такая влажность данного грунта, при которой резко изменяется способность грунта сопротивляться внешним нагрузкам.

При достижении предела текучести содержание воды в грунте настолько велико, что водные и коллоидные связи исчезают почти полностью и сцепление грунта становится близким к нулю. В этом состоянии грунт уже не имеет возможности сопротивляться внешним нагрузкам.

Следовательно, предел текучести - это такая влажность грунта, при которой сцепление между частицами грунта приближается к нулю.

Необходимо иметь в виду, что переход в текучее состояние возможен лишь в том случае, если грунт значительно разбухнет и сможет вместить в себя соответствующее количество влаги.

Увлажнение глинистого грунта вызывает его набухание, а обжимающие грунт давления (вес вышележащей толщи, нагрузка от сооружения) тормозят этот процесс. Поэтому переход в текучее состояние грунтов, расположенных на дне потока, возможен лишь в слое определенной мощности; глинистые грунты, расположенные под сооружением и обжатые значительным для них давлением, увлажняются лишь в определенных пределах. Для оценки состояния глинистых грунтов можно также использовать коэффициент консистенции

Непосредственной характеристикой строительных свойств грунтов является величина их модуля деформации и сопротивление грунтов сдвигу, определяемые экспериментально.

Примерное определение строительных свойств грунтов может быть получено путем косвенной оценки их по основным физическим характеристикам.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.