Свойства жидкой фазы грунта. Виды воды в грунте и ее свойства. Типы структурных связей.

Жидкая фаза грунта представлена водой, которая покрывает минеральные частицы твердой фазы тонким слоем и заполняет поры грунта.

Вода оказывает существенное влияние на физико-механические свойства грунта. (Примеры: влажный песок и сухой песок, переувлажнённая глина и сухая глина).

Влияние влажности на прочностные и деформационные свойства грунта объясняется:

v дисперсным характером грунтов;

v высокой удельной поверхностью

v мелкодисперсных грунтов

Виды воды в грунте
Связная вода

Диполь воды

Молекулы воды являются диполями, один конец которого заряжен положительно, а другой отрицательно

Свойства связанной воды

§ Обладает свойствами очень вязкой жидкости;

§ Она не отделяется от твердых частиц при воздействии сил, в тысячи раз превышающих силы земного притяжения. Такая вода может быть отделена от твердых частиц лишь выпариванием при температуре выше 100 °С.

§ Замерзает при температуре ниже 0°С;

§ Имеет большую, чем свободная вода, плотность;

§ Обладает ползучестью;

Влияние связанной воды на свойства грунта

Наличие связанной воды обуславливает следующие свойства грунта:

v пластичность;

v связанность;

v вязко - пластичность;

v набухания и усадки;

v водонепроницаемость;

Структура и текстура грунтов

Структура – особенности строения грунтов, обуславливаемые размерами и формой частиц а также характером их взаимодействия друг с другом

Силы взаимодействия частиц друг с другом называются структурными связями

Типы структурных связей

1. Кристаллизационные (цементационные)- образуются в результате отложения поликристаллических соединений в точках контакта между частицами. Обладают высокой прочностью, но хрупкие, размягчаются водой и не восстанавливаются при их разрушении.

2. Водно-коллоидные –обуславливаются электромолекулярными силами взаимодействия частиц грунта, покрытых плёнкой связанной воды.

4.Основные характеристики физического состояния грунтов и методы их определения (лабораторные и полевые).

l Характеристики физического состояния грунта – параметры, отражающие количественное соотношение твердой, жидкой и газообразной фазы грунта.

Физическая модель грунта см.тетрадь

 

Основные характеристики физического состояния

l Плотность грунта в естественном состоянии

l Удельный вес грунта в естественном состоянии

 

Методы определения плотности грунта в естественном состоянии

l Метод режущего кольца

m- определяется взвешиванием

V- определяется как для цилиндра известных размеров

 

l Метод взвешивания в воде (парафинирования)

m1, mw- в звешиванием на весах.

V- путем взвешивания в воде.

 

Плотность твердых частиц

l Масса твердых частиц грунта в единице объема

 

 

l Влажность грунта в естественном состоянии

 

 

 

Дополнительны характеристики глинистых грунтов

-Влажность на границе раскатывания Wp –

влажность при которой условно считается, что

глинистых грунт переходит из твердого состояния

в пластичное

-Влажность на границе текучести WL –

влажность при которой условно считается, что

глинистых грунт переходит из пластичного состояния в текучее

Степень засоленности грунта Dsal

содержание легко- и среднерастворимых солей в процентах от массы абсолютно сухого грунта.

 

Содержание органической примеси (степень заторфованности) Iom

отношение массы органического вещества в образце абсолютно сухого грунта к массе грунта.

 

Методы определения – оксидометрический;сухого сжигания

 

 

Расчетные характеристики физического состояния грунтов.

Плотность сухого грунта (скелета грунта)- отношение массы абсолютно сухого грунта к объему грунта в естественном состоянии

 

,

 

 

Пористость грунта - отношение объема пор к общему объему грунта

 

 

-объем твердых частиц в единице объема

 

l Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых частиц

 

 

l Степень водонасыщенности –

отношение объема воды к общему объему пор

 

 

l Число пластичности

 

l Консистенции