Речовинний склад (рідка фаза грунту)

Речовинний склад (тверда фаза).

Тверда фаза складається з м і н е р а л ь н о ї та о р г а н і ч н о ї частин.М і н е р а л ь н а частина - це т в е р д і мінерали материнської (п е р в и н н о ї) породи, а також в т о р и н н і, які утворилися в грунті в результаті подальших фізико-хімічних природніх процесів. П е р в и н ні мінерали - це с к е л е т грунту і являють собою уламки кварцу, польових шпатів,карбонатів, лусочки слюд; в т о р и н н і - це ц е м е н т первинних та глинисті мінерали (каолініт, монтморилоніт, хлорит,гідрослюди, окислі заліза,алюмінію, кремнію).

Грунти можуть містити в себе деяку кількість органічних д о м і ш о к, утворюючи т о р ф та г у м у с.

Т о р ф -це груба напіврозкладена маса рослинних залишків, що стали продуктами його утворення. Г у м у с- це найбільш роскладена (гелефікована) частина органічної речовини, він утворився в результаті біохімічних перетворень.

Ці грунти мають підвищену вологоємкість, пластичність, сильне набухання, погану водопроникність та водовіддачу.

В грунтах вода, що входить до його складу у вигляді хімічно зв’язаної, паро-

подібної, твердої та рідкої води.

Хімічно зв’язана вода входить до складу к р и с т а л і в різних мінералів: гіпсу, каолініту, діаспору та інш. ЇЇ можно в и д і л и т и лише високими Т та Р.

У виді пари вода знаходиться в п о р а х грунту, частина з яких вільна від рідкої води. Вона складає лише біля 0,001% від маси грунту, попадає з а т м о с ф е р и, а також внаслідок в и п а р о в у в а н н я з пор рідкої води. П е р е с у в а н н я пари відбувається від міст з високою пружністю до міст з більш низькою, яка залежить від Т⁰- її зниження та зменшує пружність.Зимою це відбувається знизу - вгору до фронту промерзання, влітку в зворотному напрямку.У відповідних умовах пара може к о н д е н с у в а т и с я.

В твердому стані вода присутня в порах та порожнинах при від’емних т е м п е р а т у р а х у виді л ь о д у. Він скріплює окремі мінеральні частинки та підвищує м і ц н і с т ь грунтів, при відтаванні вона різко знижується.

Рідка вода розподіляється на гігроскопічну, плівкову, капілярну та гравітаційну (Рис. 7.1.Ц.ст.116.)

1-частинка грунту; 2-малекула води у виді

пари; а-неповна гігроскопічність;б-макси-

мальна гігроскопічність; в, г-частинки грунту з плівкою води; д-частинки породи з вільною водою.

Рис. 7.1. Схема різних видів води в грунті.

Гігроскопічна та плівкова вода - це зв’язані води, що утримуються на частинках с о р б ц і й н и м и силами (сорбере-вбирати). Вона адсорбується з повітря і утворює дуже т о н к у п л і в к у та притягається до поверхні мінералів з великою силою (до 1000 МПа), відрізняється від звичайної води, дуже в*язка, щільність 1,5 г/см², замерзає при Т=-78⁰ С, н е р о з ч и н я є солей, н е п е р е д а є гідростатичного тиску, н е с п о ж и в а є т ь с я. Притягається до частинок силами електромолекулярного т я ж і н н я. Ці сили дуже великі біля поверхні частинок і швидко зменшуються на відстані-при 0,25-0,5 мм. вони не взмозі утримувати малекули води, що конденсуються на частинці. Плівкова вода активно рухається від більш товстих плівок до більш тонких в напряку більш низких Т та електро напруг,замерзає при Т=3-4⁰ С. П р о н и к а ю ч и в простір між частинками р оз к л и н ю є їх, вона впливає на в о л о г о є м к і с т ь, п л а с т и ч н і с ть, н а б у х а н н я, у с а д к у, у щ і л ь н е н н я, в о д о п р о н і к н і с т ь.

Капілярна вода заповнює капілярні п о р и в породах і у т р и м у є т ь с я в них під дією к а п і л я р н и х сил. Розрізняють воду кутів пор (с т и к о в у), п і д в і ш е н у та в л а с н ок а п і л я р н у (Рис 7.2.)

Рис. 7.2. Капілярна вода.

б-підвішена: в-піднята.

Стикова вода заповнює місця, де частинки стикуються і вона і з о л ь о в а н а, тому н е може п е р е с у в у в а т и с я. Однак, п р и з б і л ь ш е н н і вологості та повним заповненням пор вона здатна пересуватися під впливом сил п р и-т я г а н н я стінками капілярів та сил поверхневого натягу (капілярних сил). в о н а з д а т н а п е р е с у в а т и с я з місць більшої вологости до меншої. Якщо вона не сполучається з вільною водою(ґрунтовою), а зависає в породі, то вона наз. підвішеною і утримується в порах м е н і с к о м у нижньому конці капіляра. Вода, що підіймається вгору до рівня грунтової води наз капілярно піднятою водою. В и с о т а капілярного п і д н я т т я залежить від р о з м і р у п о р (тобто частинок) і до якої вона підіймається визначає границю к а п і л я р н о ї зони і в який вона с т в о р ю є капілярний т и с к P_k, який визначається за формулою:

P_k =h_k ρ_w

h_k-висота капілярного підняття;

ρ_w-щільнисть води.

Він в п л и в а є на з в’я з н і с т ь пухких грунтів, р о з ч и н я є та переносить с о л і, з н и ж у є н е с у ч у з д а т н і с т ь грунтів.

Підвішена та піднята вода легко д о с т у п н а рослинам.

Гравітаційна вода не зв’язана з поверхнею частинок і не затримується капілярними силами, передае г і д р о с т а т и ч н и й тиск та пересувається під с и л о ю тяжіння і має властивості звичайної води.

Дата добавления: 2013-12-12