5. Виды воды в грунтах

Вода в грунтах встречается:

в форме пара;

в свободном и связанном состоянии.

вода в твердом состоянии;

кристаллизационная и химически связанная вода.

Вода в форме пара. Водяной пар является одной из составных частей грунтовой атмосферы. Количество водяного пара в приземном слое воздуха весьма изменчиво и обычно колеблется от десятых долей до нескольких процентов. Содержание пара в грунтовой атмосфере несколько выше, однако, общее количество его в грунте не превышает 0,001% от всего веса грунта.

Свободная вода -  это гравитационная вода, перемещающаяся за счет собственного веса и возникающего перепада давлений, а также капиллярная вода.

Связанная вода подразделяется на прочносвязанную воду, и рыхлосвязанную воду, тонким слоем примыкающую к прочносвязанной воде. Рыхлосвязанная вода почти в тысячу раз слабее притягивается к частице, чем прочносвязанная. Прочносвязанную воду можно отделить от частиц только выпариванием. Рыхлосвязанную воду можно отделить с помощью выдавливания, создавая давление до нескольких мега Паскалей, или с помощью центрифуги.

Твердая фаза воды (лед). При температуре грунта ниже 0°С вода замерзает и содержится в грунте в виде льда. Лед в грунте может содержаться в виде кристаллов или в виде прослоев чистого льда, достигающих местами значительных мощностей.

Кристаллизационная или химически связанная вода принимает участие в строении кристаллизационной решетки различных минералов. Участвуя в этом построении она сохраняет свою молекулярную формулу.

5. Виды структурных связей в грунтах

Газ находится в порах грунтов. Состояние:-свободное,-замкнутое,-раствор. в паровой воде. Структурные связи бывают 2 видов:-водноколлоидные, -кристализозацион.

Водноколлоидные связи-коагуляцион, конденсацион.,вязкопластич.,мягкие,обратимые,обуслов.электромолекул.силами взаим-ствия между плёночной водой и тв.частицами.

Кристализацион.связи-образ.в рез-те отложения поликристалич.соединений в точках контакта мин.частиц.,онинеобатимые.

5. Влажность грунта

Влажность-отношение массы воды,содержащегося в грунте, к весу грунта, ,высушенного при темп-ре 105⁰ до постоянного веса,выраж.в %.

W=(m_w/m_s)*100. Естественной влажностью грунта называют количество воды, содержащейся в порах грунта в естественных условиях его залегания. Величина естественной влажности является важной характеристикой физического состояния породы, определяющей прочность породы и поведение ее под сооружением. Особое значение влажность имеет для глинистых грунтов, резко меняющих свои свойства в зависимости от степени увлажнения. Влажность грунта определяют способом высушивания.

5. Плотность грунта

Плотность грунта ρ-это отношение массы грунта,включая содержащуюся в нем воду к объёму. Величина плотности грунта зависит от минерального состава, влажности и характера сложения (пористости) грунтов.ρ=m0/V0;(г/см3;т/м3).ρср.гр.=1,6-2,2г/см3;т/м3.

Плотность определяется 2 методами:- методом режущего кольца, - методом парофинирования .

5. Плотность частиц грунта

Под плотностью твёрдых частиц ρs – отношение массы твёрдых частиц грунта к их объёму, то есть массе единицы объёма твёрдого компонента грунта

Плотность твёрдого компонента грунта зависит от его минерального состава и содержания органического вещества. ρ_s=m_s/V_s; ;(г/см³;т/м³) Плотность твердых частиц находят с помощью пикнометра.

5. Плотность сухого грунта

Плотность сухого грунта ρd – отношение массы твёрдых частиц к общему объёму грунта. Этот показатель зависит от минерального состава и сложения (пористости) грунта;ρ_d=m_s/V₀;

ρ_d=ρ/1+0,01·W.

5. Пористость грунта

Пористость грунта n– отношение объема пор к общему объему грунта.

_{(в долях единицы)}

m+n=1,

где m-объем твердых частиц

=>n=1-

5. Коэф. пористости грунта

Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых частиц.

,где m-объем твердых частиц,равный

n-пористость грунта,равная

Между е и nсуществует взаимосвязь:

5. Степень водонасыщения грунта

Степень влажности грунтаS_r – отношение естественной влажности к полной влагоемкости.

где: ρ_w=1,0 т/м³- плотность воды

ρ_s- плотность частиц грунта, т/м³

5. Характерные влажности пылевато-глинистых грунтов

Пластичность – способность глинистого грунта в определенном интервале влажностей изменять свою форму под воздействием внешней нагрузки или сохранять ее при снятии нагрузки.

W_P- влажность на границе раскатывания, %: влажность, при кот. грунт нах-ся м/увлажным и пластичным состоянием.

W_L- влажность на границе текучести, %: влажность, при кот.грунт переходит в текучее состояние.

Определяется с помощью балансирного кольца,зависит от величины интервала м/у W_P иW_L..

В зависимости от величины интервала от WP до WL глинистые грунты подразделяются на 3 вида: супеси, суглинки и глины.