Навигация
Влияние поглотительной способности грунтов на их строительные свойства
46955
знаков
3
таблицы
0
изображений
5. Влияние поглотительной способности грунтов на их строительные свойства
Одной из наиболее характерных особенностей грунтов, содержащих тонкодисперсные частицы, является их способность поглощать другие вещества из окружающего раствора. При этом задерживаются не только растворенные, но и взмученные в воде вещества, приходящие в соприкосновении с частицами.
Тонкодисперсная часть грунтов, обладающая поглотительной способностью, тесно связана с поверхностью более крупных частиц грунта и не может быть отделена от них механически.
В природе грунтовые частицы с чистыми поверхностями почти не встречаются. Обычно отдельные более крупные частицы или микроагрегаты из более мелких частиц как бы покрыты пленкой различных коллоидов. Отделить эти пленки, не нарушая при этом целостности и физических свойств частиц грунта, невозможно.
По этой причине коллоидные вещества, распределяясь равномерно по всей массе грунта, соединяются с более крупными частицами и придают ему свойства, присущие коллоидным системам. Чем выше содержание глинистых частиц в грунте, тем большее влияние оказывают эти особенности на физические, механические, физико-химические и химические свойства грунтов.
В зависимости от способа поглощения веществ из растворов советский ученый академик К.К. Гедройц выделил следующие виды поглотительной способности грунтов: 1) механическую, 2) физическую, 3) физико-химическую, 4) химическую, 5) биологическую.
Механическая поглотительная способность связана с пористостью грунта и выражается в его способности задерживать при фильтрации частицы, взмученные в воде. При этом задерживаются не только частицы, размер которых превышает диаметр пор, но и более тонкие, попавшие в замкнутые или искривленные поры. Как указывает М.М. Филатов, механическое поглощение играет важную роль в заиливании пористых водопроницаемых грунтов, например песка в основании дорожных одежд.
Физическая поглотительная способность грунтов связана с наличием свободной энергии на поверхности соприкосновения их частиц с водой или водными растворами и с явлениями поверхностного натяжения. Она выражается в увеличении или, наоборот, уменьшении концентрации на поверхности грунтовых частиц молекул различных соединений, растворенных в воде. При этом происходит уменьшение свободной поверхности энергии дисперсной системы. В результате физического поглощения на поверхности грунтовых частиц образуются адсорбционные пленки из молекул, поглощенных из раствора, свойства которых в значительной мере влияют на устойчивость грунта в целом.
Физическое поглощение органических соединений из битумных или дегтевых материалов придает грунтам несмачиваемость водой (гидрофобность) и вызывает повышение их связности.
Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность имеет особенно важное значение. В результате ее проявления грунт резко меняет химические, физические и механические свойства. Обменная способность заключается в том, что грунты обладают свойством обменивать в эквивалентных соотношениях поглощенные на поверхности тонких частиц катионы на катионы растворов, приходящих с ними в соприкосновение. Этот процесс катионного обмена широко распространен в природных условиях и приводит к резкому изменению физико-механических свойств грунтов в зависимости от состава веществ, находящихся в грунтовом растворе. Физико-химическое поглощение играет исключительно важную роль при решении вопросов, связанных с укреплением грунтов различными веществами.
Минеральная и органическая части грунтов содержат вполне определенное число катионов, способных к подобному обмену. Их сумму, выраженную в эквивалентах какого-либо катиона, называют емкостью обмена. Приведем примеры влияния обменной поглотительной способности грунтов на их свойства.
Если в грунтах имеются обменные катионы щелочных металлов Na+, K+, то при избытке влажности растворы приобретают щелочную реакцию. В этих условиях отрицательно заряженные коллоиды, чаще всего присутствующие в грунтах, как бы стабилизируются в состоянии золя, становятся более устойчивыми. Так, солонцы, т.е. почвы, содержащие обменный натрий, при увлажнении быстро размокают, делаются липкими, теряют несущую способность, сильно набухают и т. п. Налицо резкое изменение физических свойств в худшую сторону.
В грунтах, насыщенных двухвалентными катионами Са²+, Mg²+, например в лёссах и типичных черноземах, коллоиды наоборот находятся в свернутом (коагулированном) состоянии и трудно переходят в состояние золя.
Химическая поглотительная способность выражается в поглощении растворимых веществ из раствора с образованием в грунтах нерастворимых или малорастворимых солей, что играет большую роль при их укреплении цементами, известью или другими веществами.
Биологическая поглотительная способность приводит к обогащению грунта (почвы) веществами, накапливаемыми в процессе жизнедеятельности макро- и микроорганизмов. Биологическое поглощение является важнейшим элементом почвообразовательного процесса и оказывает большое (преимущественно отрицательное) влияние на свойства грунта, важные для строителей. В этом случае глинистые грунты сильно набухают и становятся практически непроницаемыми.
Похожие работы
... таких условиях привела к таким реализациям общественных взглядов (моральных принципов общества), когда считается естественным предложить свою жену почётному гостю. В этом случае эмоционально-генетические потребности развития преобладают, и соответственно формируют образы сознания и поведения. Если мужчина базируется на эмоциях только первого порядка, то свою измену он воспринимает естественным ...
... о биологической причинности. Ряд феноменов, которые витализм считал специфическими для биологических объектов (способность к саморегуляции, усложнение строения, достижение одного результата разными способами) рассматриваются в современном естествознании как типичные проявления процессов самоорганизации любых достаточно сложных систем, а не только живых. Н.Бор: “ни один результат биологического ...
... уже было противоречие: с одной стороны — стремление к новаторству, а с другой — оглядка назад, ретроспективизм. Многие тогда видели в «стиле модерн» некий «венец художественного развития» европейской культуры, единый интернациональный стиль. Волнистые ли¬нии орнаментики Ар Нуво сравнивали с крито-микенским искусством, «модерн» находили у этрусков, в итальянском Манье¬ризме конца XVI в., в стиле ...
... разовая) – 0,01%. 4 Содержание Введение......................................................................................................................4 Глава 1. Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на примере углерода и его соединений.......................................................................5 1.1 Использование межпредметных связей для формирования у учащихся ...
0 комментариев