Дисперсный грунт это

Природные дисперсные грунты

Вернуться на страницу «Основания фундаментов»

К природным дисперсным грунтам относят горные породы, состоящие из слабо связаных или вообще не связанных между собой отдельных твердых минеральных зерен (частиц и обломочных пород) разного размера. Прочность существующих структурных связей между минеральными зернами во много (в десятки и сотни) раз меньше прочности самих зерен. Дисперсные грунты образуются в результате физического, химического и биологического выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым (воздушными течениями) путем и их отложенем.

В классе природных дисперсных выделяют две группы грунтов: несвязные и связные.

В группе несвязных выделяют крупнообломочные грунты и пески.

К крупнообломочным относят не сцементированные минеральные грунты, которые содержат более 50% (по массе) обломков скальных пород (грунтов) с размерами частиц более 2 мм. Различают крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем.

К пескам относят несвязные (сыпучие) в сухом состоянии минеральные грунты, которые содержат 50% и меньше (по массе) частиц, крупностью 2 мм, и практически не имеют пластических свойств (почва не раскатывается в жгут диаметром 3 мм или число пластичности его IP = 0).

Основными компонентами крупнообломочных грунтов и песков является глинистые (<0,005 мм), пылеватые (0,005 … 0,05 мм) и песчаные (0,05 … 2 мм) частицы, а также обломки пород (> 2 мм). К основным классификационным показателей этих грунтов относят их гранулометрический состав, степень неоднородности гранулометрического состава, степень водонасыщения, а для песков еще и плотность строения.

Гранулометрическим (зерновым) составом грунта называют количественное (по массе) содержание в нем групп твердых минеральных частиц и обломков различной крупности, выраженное в процентах по отношению к общей массе, взятого для исследования абсолютно сухого грунта.

Сейчас разработано много способов гранулометрического анализа грунтов (Визуальный, ситовой, пипеточный, ареометрический способы, центрифугирование и др. ), из которых наибольшее распространение в инженерно-геологической практике получил ситовой метод. Этот метод заключается в просеивании предварительно высушенной массы пробы грунта (m> 50 г) в стандартном наборе сит с отверстиями 10, 5, 2; 1, 0,5; 0,25 и 0,1 мм.

Степень неоднородности гранулометрического состава не может быть меньше единицы и практически не бывает более 200.

В группе связных различают три типа грунтов: минеральных (силикатные, карбонатные, железистые и полиминеральные), органоминеральных и органические. Минеральные представлены глинистыми почвами, органоминераные — сапропелями и заторфованные грунтами, органические — торфами.

К глинистым относят связные в сухом состоянии минеральные тонкодисперсные грунты, которые при увлажнении способны приобретать пластичность, то есть способности при определенной влажности деформироваться под нагрузкой и сохранять приобретенную форму после устранения нагрузки без нарушения структурной цельности.

В состав глинистых грунтов входят в различных соотношениях глинистые (<0,005 мм), пылеватые (0,05 … 0,005 мм) и песчаные (2 … 0,05 мм) частицы. Особенности этих грунтов, главным образом, определяются содержанием и минеральным составом тонкодисперсных мономинеральных частиц глинистой фракции.

Для классификации глинистых грунтов значение имеет не только общий зерновой состав и содержание твердых частиц глинистой фракции, а главное – диапазон влажности, в котором меняется пластичность грунта.

В зависимости от содержания воды, состояние (консистенция) глинистых грунтов может изменяться и быть твердым, пластичным или текучим. Переход глинистых грунтов с одной консистенции в другую происходит при определенных значениях влажности, получившие название характерных границ пластичности.

Нижняя граница пластичности или предел раскатывания W_P — это влажность,при незначительном увеличении которой, грунт переходит из твердого состояния в пластичное. При этой влажности, грунтовое тесто, раскатываемого в жгут диаметром около 3 мм, затем начинает крошиться на отдельные кусочки длиной 3 … 10 мм.

Верхний предел пластичности или предел текучести W_L — это влажность,при незначительном увеличении которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее. При этой влажности, стандартный балансирный конус массой 76 г погружается в грунтовое тесто за 5 секунд на величину 10 мм.

К основным классификационным характеристик глинистых грунтов относят число пластичности I_P, показатель текучести I_L, относительную деформацию набухания без нагрузки, относительную деформацию просадки, относительное содержание органического вещества.

Число пластичности I_P представляет собой интервал влажности, в рамках которого грунт находится в пластическом состоянии, и определяется как разница весовых влажностей (выраженных в процентах), соответствующих пределу текучести и предела раскатки:

Величина числа пластичности связана с содержанием в почве глинистых частиц, а также с их минералогическим составом: чем больше таких частиц,тем большее число пластичности. В глинах содержание глинистых частиц составляет более 30%, в суглинках — от 10 до 30%, в супесях — от 3 до 10%. Эти границы могут меняться в зависимости от содержимого глинистых минералов (гидрослюды, монтмориллонита и др.), что вызывает трудности в определении названия типа глинистого грунта только по гранулометрическому составу.

К наименование глинистого грунта в зависимости от числа пластичности IP исодержания (в% по массе) песчаных частиц размером 2 … 0,5 мм могут добавляются классификационные комментарии разновидностей: песчанистый или пылеватый, легкийили тяжелый, а в зависимости от содержания твердых частиц крупных, 2 мм, классификационный комментарии: с галькой (щебнем), галечников (щебнистую) или гравийный.

Сравнение естественной влажности почвы W с влажности на границах раскатывания W_P и текучести W_Lпозволяют устанавливать его разновидность по показателю текучести (консистенции).

В виде глинистых выделяют разновидности грунтов, которые обнаруживают специфические и неблагоприятные свойства при замачивании: которые способны увеличиваться в объеме при замачивании водой или любой другой жидкостью даже под нагрузкой, и просадочных, которые при замачивании водой или любой другой жидкостью могут получать дополнительную вертикальную деформацию (просадку) под действием внешней нагрузки или собственного веса.

Виды грунтов в строительстве – классификация и описание

В категорию строительных грунтов можно отнести большинство нерудных материалов. Они занимают важное место в процессе проектировки зданий и дорог, придомовых территорий и площадок разного назначения. Из грунтов изготавливают бетон, асфальт, с их помощью моделируют рельеф. Чтобы правильно оценить, выбрать и применить грунт, нужно знать его основные виды.

Виды грунтов в строительстве
Природные грунты в строительстве
Скальные строительные грунты
Дисперсные грунты
Мерзлые грунты
Техногенные грунты в строительстве
Измененные в условиях естественного залегания грунты
Измененные после перемещения грунты
Антропогенные грунты

Условно все строительные грунты можно разделить на 2 большие группы:

Природные
Техногенные

В этой статье мы познакомим вас с классификацией строительных грунтов, приведенной в ГОСТ 25100-2020. Вы узнаете, чем отличаются природные и техногенные грунты, как они применяются.

Природные грунты в строительстве

Природные строительные грунты – это горные породы на разной стадии разрушения (выветривания). В них может присутствовать незначительное количество органики, но она является нежелательным компонентом.

Природные грунты разделяются на 3 основных класса:

Скальные
Дисперсные
Мерзлые

Дальше мы опишем каждый класс.

Скальные строительные грунты

Скальный грунт состоит из прочной горной породы. Частицы скреплены между собой жесткими химическими связями.

В зависимости от их типа, грунты разделяют на 2 подкласса:

Кристаллизационные
Химические элементы в породе образуют кристаллические решетки. Такие связи очень прочные, но при разрушении не восстанавливаются. Со временем в скальных грунтах возникают трещины. При дальнейшем разрушении они превращаются в дисперсные.
Цементационные
Отдельные частицы скреплены цементирующими веществами – оксидами железа и кремния, кальцитом, гипсом и другими солями. Связи возникают в результате затвердевания водных растворов и коллоидов. Они менее прочные, чем кристаллические. При разрушении они могут частично восстанавливаться.

Подкласс кристаллизационных грунтов включает 2 типа:

Магматические
Происходят эти грунты из застывшей магмы или лавы. Они образовались в период формирования земной коры или в результате вулканической деятельности. При охлаждении в лаве и магме возникают прочные кристаллические связи. В результате получается твердый материал, способный выдерживать большие нагрузки.
К магматическим грунтам относятся гранит, базальт, габбро, диабаз, порфиты и порфириты, кварц, плагиоклазы.
Метаморфические
Грунты образовались вследствие перекристаллизации осадочных и магматических пород на большой глубине. Под воздействием температуры, давления и сдвигов коры в грунтах возникли новые молекулярные связи и кристаллические решетки. По прочности они уступают большинству магматических пород, но превосходят осадочные.
К метаморфическим грунтам относится мрамор, амфиболит, серпентинит, сланцы, гнейсы, роговик, кварцит.

Цементационные грунты делятся на:

Вулканогенно-осадочные
Они образовались при уплотнении вулканического пепла и песка, мелких выветренных частиц лавы. В состав часто входят породы терригенного происхождения – глина, галька, гравий.
К вулканическим осадочным породам относятся туфы, туффиты, кластолавы, кластиты, туфогравелиты, туфопесчаники.
Осадочные
Грунты этого типа образовались на поверхности земной коры после уплотнения выветренных горных пород. Между отдельными частицами возникли новые цементационные связи, и дисперсный грунт превратился в твердую сплошную горную породу. По прочности эти материалы уступают магматическим и метаморфическим, легко разрушаются.
К осадочным относятся гравелиты, песчаники, конгломераты, аргиллиты, известняки, мергели, доломиты, гипс.

Применение скальных грунтов в строительстве

Скальные грунты, или скала – это одно из лучших оснований для зданий и дорог. Они способны выдержать большие нагрузки, не проседают, не набухают и не пучинятся. Трещиноватые массивы легко укрепить цементом или силикатами. Исключение составляют лишь некоторые осадочные грунты (мергели, доломиты, гипсы). Они набухают при увлажнении, размываются из-за наличия растворимых солей.

Скальные породы используют для производства строительных материалов – щебня, отсева, песчано-щебеночной смеси. Грунты применяются для укрепления оснований фундаментов, создания насыпей, засыпки грунтовых дорог, рекультивации. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье Применение скального грунта.

Дисперсные грунты

Дисперсные грунты состоят из отдельных частиц разного размера, слабо связанными между собой. Они скрепляются за счет механического трения, молекул воды, притягиваются силой электромагнитных полей. Такие связи называют механическими (трение), физическими (электромагнитные поля), физико-химическими (взаимодействие молекул воды и солей в растворах и коллоидах).

Дисперсные грунты разделяются на 2 подкласса:

Несвязные
Такие грунты еще называют сыпучими. Зерна в них взаимодействуют между собой только за счет механического трения. Электромагнитные силы притяжения почти не действуют, а связи через молекулы воды очень слабые. Пластические свойства в несвязных грунтах отсутствуют. Даже в увлажненном состоянии они не держат форму, не растягиваются.
Связные
В таких грунтах между частицами возникают электромагнитные и слабые молекулярные связи. Играет роль капиллярная вода, которая выступает как скрепляющее вещество. В результате массив способен выдерживать небольшие нагрузки и растяжения.
К связным относятся глинистые грунты.

По размеру частиц несвязные грунты разделяют на:

Крупнообломочные (более 50% зерен имеют диаметр свыше 2 мм; в эту группы входят галька, гравий, дресва)
Пески (более 50% частиц тут с диаметром до 2 мм)

Дисперсные грунты образуются двумя путями – в результате осаждения мелких частиц породы или вследствие выветривания горных пород (скальных грунтов). В первом случае накопление может идти на дне водоемов, в долинах (наносится ветром). Во втором скальная порода постепенно выветривается или размывается водой. На ее месте образуется массив из несвязных частиц разного размера.

Применение дисперсных грунтов в строительстве

Дисперсные грунты распространены гораздо больше, чем скальные. В большинстве случаев именно они служат основанием зданий и дорог. При этом необходимо учитывать, что несвязный подкласс гораздо больше склонен к проседанию и сдвигам под нагрузками. Связные глинистые грунты служат надежным основанием, если они не набухают и не пучинятся.

Дисперсные грунты часто используются для отсыпки дорог и площадок, засыпки котлованов и ям, рекультивации, выравнивания рельефа. Они являются исходным материалом для производства гравия и песчано-гравийной смеси. Необработанный карьерный песок – один из самых популярных и недорогих строительных материалов. Больше на эту тему вы можете узнать в статьях о применении глины, песка, суглинка, супеси, дресвы.

Мерзлые грунты

Мерзлыми называют грунты с отрицательной температурой и видимыми включениями льда. В таких массивах возникают криогенные (ледяные связи). Чаще всего они располагаются в верхних слоях земной коры (на глубине от 0,5 до 3 м). Лишь в некоторых климатических зонах слой мерзлой земли толще. Грунты после замерзания становятся прочнее, но имеют ряд недостатков. При оттаивании они начинают проседать, а при повторном понижении температуры пучиниться.

По времени своего существования мерзлые грунты разделяют на:

Сезонно-мерзлые
Возникают в умеренной и частично северной климатической зоне в зимний период. При потеплении они оттаивают.
Вечномерзлые
Оттаивание таких грунтов не происходит в течение трех и более лет.

По структуре разделяются на 3 подкласса:

Скальные мерзлые
Они состоят из скальных пород с отрицательной температурой. Льда в массиве нет или его количество незначительное.
Дисперсные мерзлые
Состоят такие грунты из дисперсных частиц, связанных между собой кристаллами льда.
Ледяные
Они на 90% состоят из льда. Примеси горных пород или дисперсного грунта составляют менее 10%. Яркий представитель подкласса – ледники.

Практическое значение мерзлых грунтов невелико. Их свойства изучают для того, чтобы планировать строительство. При закладке фундамента обязательно учитывают глубину промерзания и степень пучинистости мерзлого грунта. Это позволяет избежать деформаций и разрушения оснований, зданий и других объектов.

Техногенные грунты в строительстве

Техногенными называют природные грунты, измененные в результате деятельности человека. Изменения могут быть целенаправленными или нет. В первом случае свойства грунтов улучшаются, во втором – меняются без приобретения положительных характеристик или ухудшаются. Примером целенаправленного создания техногенного грунта может служить укрепление основания под фундаментом, нецеленаправленного – образование солончаков в результате ошибок мелиорации.

Существует много классификаций этих материалов. Мы будем ориентироваться на типизацию, представленную в ГОСТ 25100-2020, добавив некоторые практические характеристики.

По принципу создания техногенные грунты делятся на 3 подтипа:

Измененные в условиях естественного залегания
Измененные после перемещения
Антропогенные

Дальше мы детальнее расскажем о каждом подтипе.

Измененные в условиях естественного залегания грунты

Этот тип грунтов изменяется человеком без выемки и переноса на другое место. Для улучшения качества его уплотняют и укрепляют, в некоторых случаях, наоборот, разрыхляют.

Техногенное изменение грунтов в месте их залегания происходит вследствие таких процессов:

Уплотнения с помощью высоких и низких температур
Уплотнения механической или вибрационной нагрузкой
Уплотнения с помощью воды
Уплотнения инъекциями цемента или силикатов
Разуплотнения нагрузкой (например, зданием)
Разуплотнения взрывом (так получают вскрышной грунт из скальных или связных дисперсных пород)
Загрязнения солями или нефтепродуктами, химическими веществами

Обрабатываться могут как скальные, так и дисперсные грунты. Если несвязный дисперсный грунт уплотняется с помощью цемента или силикатов, то он переходит в категорию техногенного скального с цементационными связями.

В строительной практике чаще всего на месте изменяются грунты, которые служат основанием зданий или дорожного полотна. Для этого их уплотняют и укрепляют разными способами. Разуплотнение взрывом проводят при разработке карьеров или перед началом строительства на массивах со скалой.

Измененные после перемещения грунты

Большинство грунтов поддаются изменениям после выемки в месте залегания и перемещения. Они измельчаются, сортируются, очищаются от примесей, смешиваются в разных пропорциях. Таким образом получают большинство нерудных строительных материалов.

К измененным после перемещения грунтам относятся:

Обогащенный песок
Песчано-гравийная смесь (ПГС)
Песчано-галечная смесь
Обогащенный гравий
Обогащенная галька
Щебень
Отсев
Песчано-щебеночная смесь (ПЩС)

Эти материалы широко применяются в строительстве. Из них изготавливают бетон и асфальтобетон, используют для отсыпки фундаментов, засыпки площадок. Они востребованы в дорожных работах – для подушек под полотном, засыпки грунтовок. Подробнее об их свойствах и способах применения вы можете прочитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

К перемещенным и измененным относятся грунты насыпей, дамб. Их часто завозят из других участков, после чего укрепляют и уплотняют. В эту же группу входят отвалы, полученные после добычи полезных ископаемых. Такие грунты негативно влияют на экологию. Они сильно изменяют рельеф, загрязняют внешнюю среду тяжелыми металлами и другими токсическими веществами.

Антропогенные грунты

Антропогенными называют грунты частично или полностью созданные человеком.

Их разделяют на 2 группы:

Культурные слои
Это природные грунты с остатками предметов, созданных людьми. Чаще всего такие слои изучает археология. Но к этому типу можно также отнести строительный грунт (сильно загрязненный стройматериалами), земли на территории населенных пунктов.
Полностью созданные человеком
Это промышленные и коммунальные отходы. Группа включает материалы свалок, металлургический шлак, каменноугольную золу, остатки строительных материалов (битый кирпич, бетон, неиспользованная песчано-цементная смесь) и другие.

Антропогенные грунты редко используются в строительстве. Из шлаков иногда делают низкокачественный бетон, используют их для укрепления грунта и обустройства оснований дорог. Для таких целей также подходит битый кирпич, вторичный бетон. Строительным грунтом засыпают карьеры, канавы, проводят рекультивацию.

Перед началом любого строительства важно определить вид грунта на участке. Это можно сделать самостоятельно, но лучше нанять специалиста. Свойства грунтов важно знать при покупке, чтобы правильно выбрать и применить материал.

Рассеивание | ВРО | Сельское хозяйство Виктория

Основные вяжущие вещества | Текстура почвы | Дисперсия | Гашение | Анимация дисперсии

Дисперсия описывает поведение частиц глины, отделяющихся друг от друга во влажной почве. Рассеивание может привести к разрушению почвенных агрегатов и закупорке пор почвы диспергированной глиной. Обычно это приводит к структурному упадку и эрозии.

Что вызывает дисперсию?

Чтобы объяснить рассеивание, проще всего начать с простой анимации двух сухих агрегатов почвы, рассеивающихся при помещении в воду.

Частицы глины имеют небольшой размер (менее 0,002 мм), но очень большую площадь поверхности. Поверхность всех глин заряжена отрицательно. Это происходит из-за сложного расположения элементов (например, алюминия, кислорода, кремния), составляющих структуру глины. Положительные ионы (катионы, такие как кальций, Ca ²⁺ ), присутствующие в почве, электростатически притягиваются к отрицательной поверхности глины и нейтрализуют заряд в глине. Поскольку все отрицательные заряды глины нейтрализуются, частицу глины окружает слой положительного заряда. Этот слой положительного заряда также известен как «оболочка».

Ширина оболочки зависит от того, являются ли катионы однозарядными (натрий, Na ⁺), двойным (кальций, Ca ²⁺ ) или тройным (алюминий, Al ³⁺ ). То есть один Na ⁺ нейтрализует один отрицательный заряд глины, тогда как один Al ³⁺ нейтрализует три отрицательных заряда глины.

Катионы, плавающие в почвенном растворе в виде солей, также влияют на ширину раковины. Катионы, «прикрепленные» к частице глины, диффундируют от поверхности глины до тех пор, пока концентрация катионов не сравняется с концентрацией катионов в почвенном растворе. Таким образом, чем соленее почвенный раствор, тем тоньше слой положительного заряда, окружающий частицу глины.

Одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, однако это можно преодолеть ядерным притяжением на близком расстоянии, называемым силами Ван-дер-Вааля. Если оболочка толстая, частицам глины будет трудно приблизиться друг к другу достаточно близко, чтобы силы Ван-дер-Ваальса действовали и частицы флоккулировали. Они будут иметь тенденцию оставаться в виде отдельных (коллоидных) образований – и глина будет диспергирована.

Образец почвы без хлопьев

Если оболочка тонкая, частицы могут приблизиться друг к другу, чтобы силы притяжения Ван-дер-Вааль закрепились и частицы глины образовали флокуляцию.

Образец флокулированной почвы

Содовые почвы

обычно обладают высокой дисперсностью по причинам, изложенным выше. Натриевые почвы имеют высокую концентрацию обменного Na ⁺ , поэтому большая часть отрицательного заряда глины нейтрализуется Na ⁺, создавая толстый слой положительного заряда, который может препятствовать флокуляции частиц глины.

Катионы, «прикрепленные» к частице глины, способны обмениваться с другими катионами в почвенном растворе. Какие катионы «прикрепляются» к глине, зависит от концентрации и физического размера катионов.

Как выглядит дисперсия

Следующие два видео иллюстрируют дисперсию, когда восприимчивые почвенные агрегаты погружаются в воду.
В первом видео гашение предшествует дисперсии, во втором видео гашение незначительное

Демонстрация диспергирования глины перед гашением

На видео показаны два агрегата грунта, погруженные в воду. Оба агрегата гасятся при погружении. Однако с течением времени правый заполнитель полностью рассеивается, и все, что остается на 30-минутной отметке, — это несколько песчинок и облако глины.

Демонстрация диспергирования глины с незначительным гашением

На видео показан агрегат грунта, сопротивляющийся гашению (хотя есть некоторое выделение пузырьков воздуха) и подвергающийся визуальному диспергированию глины в течение 30 секунд после погружения.

Эффект диспергирования

Дисперсные глины относительно подвижны в почве. По мере движения они имеют тенденцию закупоривать поры почвы и образовывать слои с низкой проницаемостью. Вероятными последствиями являются уплотнение поверхности, ограниченный перенос и дренаж воды, снижение макропористости, увеличение набухания и усиление эрозии почвы.

Эффект флокуляции

Флокулированные глины имеют тенденцию быть стабильными и, следовательно, приводят к относительно устойчивой структуре почвы. Флокуализированные глины способствуют агрегации почв, а почвы со стабильными агрегатами обеспечивают инфильтрацию и дренаж воды, обеспечивают поры для хранения воздуха и воды, обеспечивают среду для биологии почвы и более устойчивы к эрозии.

Обработка дисперсных почв

Если у вас дисперсная почва, первым шагом будет выяснить, является ли ваша почва дисперсной по всему профилю почвы. Если ваша почва натриевая, необходимо провести анализ почвы, чтобы выяснить концентрацию обменных и растворимых солей в вашей почве. Эти цифры предоставят вам информацию, чтобы рассчитать, является ли обработка почвы гипсом практичной и рентабельной для вас.

Увеличение содержания органического вещества в ваших почвах также значительно повысит стабильность вашей почвы и ее способность противостоять дисперсии, когда почва влажная.

И, наконец, защита поверхности вашей почвы путем поддержания почвенного покрова снизит воздействие на вашу почву капель дождя и других механических воздействий, которые разрушают почву и вызывают рассеивание.

Оценка дисперсии

Чтобы оценить вашу почву, чтобы увидеть, будет ли она рассеиваться, есть относительно быстрый и простой тест, который вы можете провести самостоятельно дома.

Практическое примечание: Стабильность заполнителя
Важна хорошо агрегированная почва. Он имеет поры между агрегатами и внутри агрегата. Большие поры обеспечивают обмен кислорода и других газов с атмосферой, а маленькие поры удерживают доступную для растений воду и растворенные питательные вещества.

Краткое справочное руководство: Оценка устойчивости заполнителя
При погружении фрагмента грунта в пресную воду могут произойти четыре вещи:

Можно оставить без изменений
Может набухать
Может распадаться на более мелкие фрагменты (гасится)
Может диспергироваться в виде тонкой молочной суспензии

Обработка дисперсных почв

Если у вас дисперсная почва, первым шагом будет выяснить, является ли она дисперсной по всему профилю почвы. Если ваша почва натриевая, необходимо провести анализ почвы, чтобы выяснить концентрацию обменных и растворимых солей в вашей почве. Эти цифры предоставят вам информацию для расчета, является ли обработка почвы гипсом осуществимой и рентабельной для вас.

Дополнительная информация

Более подробная техническая информация о гашении заполнителей и диспергировании глины доступна на VRO в разделе «управление почвой».

Дисперсные грунты | Подробное объяснение

2 августа 2021 г. от Civillearners

Дисперсия в почве происходит, когда силы отталкивания между частицами глины превышают силы притяжения, что приводит к дефлокуляции, поэтому в присутствии относительно чистой воды частицы отталкиваются друг от друга.

В необработанных грунтах существует определенная пороговая скорость, не приводящая к эрозии проточной водой. Отдельные частицы прилипают друг к другу и удаляются проточной водой с определенной силой размыва.

Напротив, дисперсные грунты не имеют порога, частицы коллоидной глины находятся во взвешенном состоянии даже в спокойной воде и, следовательно, эти грунты более восприимчивы к эрозия и трубопровод .

Дисперсные грунты содержат от умеренного до высокого содержания глинистого материала, но существенных различий в глинистых фракциях дисперсных и недисперсных грунтов нет, за исключением того, что почвы с содержанием глинистых частиц менее 10% могут не иметь достаточного количества коллоидов для поддержания дисперсионных трубопровод.

Рассыпные почвы имеют более высокое содержание (до 12%) растворенного натрия, чем обычные почвы. Частицы почвы в почвах с высоким содержанием соли имеют тенденцию слипаться и покрывать частицы ила и песка, и почва всплывает.

Почвы для размножения обычно встречаются в полузасушливых регионах, где годовое количество осадков составляет менее 860 мм (Bell and Walker, 2000). Для данной коррозионной жидкости граница между флоккулированным и дефлоккулированным состояниями зависит от значения коэффициента поглощения натрия .

Коэффициент адсорбции натрия, SAR, используется для количественной оценки роли натрия, когда в поровой воде присутствуют свободные соли, и определяется как:

SAR = Na/0,5 (Ca+Mg)

Насыщенный экстракт с единицами измерения, выраженными в миллисекундах на литр. Существует связь между плотностью порового водно-электролитного раствора и обменными ионами в поглощающих слоях почвенного слоя.

Это соотношение зависит от значения pH и может зависеть от типа присутствующих в почве минералов. Поэтому он не стабилен. Gerber and Harmse (1987) рассматривали значение SAR как показатель более чем 10 дисперсных почв, промежуточных между 6 и 10 и менее 6.

Однако Эйчисон и Вуд (1965) рассматривал рассеивание почвы за пределы SAR2. Рассеивающая эрозия зависит от минералогии и химии почвы с одной стороны, и растворенных в лунке солей и воды с другой.

Присутствие взаимозаменяемого натрия является основным химическим фактором, влияющим на поведение глины. Процент обменного натрия, выраженный в ESP:

ESP = обменный натрий/катионообменная емкость x 100

Единицы вносятся в мех/100 г сухой почвы. Почвы выше предела ESP 10 выделяют свои свободные соли из разливов относительно чистой воды и подлежат рассеиванию. Согласно Герберу и Хармсу, почвы со значениями ESP выше 15% более распространены (19).87).

С другой стороны, почвы с низким значением катионного обмена (15 мэкв/100 г глины) не являются диспергирующими при значениях ESP 6% или ниже. Почвы с высокими значениями емкости катионного обмена и индексом пластичности более 35% набухают до такой степени, что дисперсия незначительна.

Высокие значения ESP и потенциал трубопровода могут существовать в почвах, в которых глинистая фракция состоит в основном из смектитовой и других глин в соотношении 2:1. Некоторые незаконные почвы очень дисперсны. Высокие значения ЭСП и высокая диспергируемость обычно не характерны для глин, состоящих в основном из каолинит .

Also Watch:

Another property that controls the possibility of clays being распределено – общее содержание растворенных солей, TDS, в поровой воде.

Другими словами, чем ниже содержание растворенных солей в поровой воде, тем выше восприимчивость к диффузии насыщенных натрием почв. Шерард и др. (1976) Для этой конкретной цели общее количество растворенных солей составляет миллиэквивалентов на литр общего содержания кальция, магния, натрия и калия.

Они разработали диаграмму, на которой содержание натрия выражается в процентах от TDS и отображается в зависимости от TDS для определения дисперсии почв (рис. 5.7а). Однако Kraft и Axiardi (1984) показали, что эта диаграмма в целом плохо согласуется с результатами физических обследований 90–189 .

Кроме того, Белл и Мод (1994) показали, что использование дисперсионных полос для изоляции дисперсных почв не доказало свою надежность в Натале, Южная Африка. Там определение эффективности рассеивания включает использование диаграммы, неоднократно разработанной Гербером и Хармсом (1987).

Внутренняя эрозия дисперсного грунта приводит к образованию труб и внутренних полостей на склонах. Трубопровод инициируется дисперсией частиц глины по трещинам усыхания, трещинам и корневым отверстиям.