
- •Лекция 2. Состав и строение мерзлых пород Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород
- •Лекция 3. Криогенные геологические процессы и явления
- •Лекция 4. Текстурные особенности мерзлых пород
- •Классификация шлировых криогенных текстур (по е.А. Втюриной, б.И. Втюрину)
- •Лекция 5. Структурообразование в промерзающих и протаивающих породах
- •5.1. Структурные связи и типы контактов в мерзлых породах
- •6.1. Строение криолитозоны и пространственная изменчивость её мощности
- •6.1.1. Субаэральная криолитозона
- •6.1.2. Субмаринная криолитозона
- •6.1.3. Субгляциальная криолитозона
- •Лекция 7. Распространение основных типов сезонного оттаивания и промерзания пород
- •Лекция 8. Физические, механические, воднопрочностные и теплофизические свойства мерзлых грунтов
- •8.1. Физические свойства мерзлых грунтов
- •8.1.1. Льдистость грунтов
- •8.1.2. Определение количества незамерзшей воды и льдистости по физическим характеристикам
- •8.1.3. Влажность мерзлых грунтов
- •8.1.4. Засоленность грунтов
- •Определение сухого остатка водной вытяжки
- •8.1.5. Плотность скелета грунтов
- •Плотность различных горных пород γу, г/см3
- •8.1.6. Расчет физических характеристик грунта
- •Совмещенное определение основных физических характеристик
- •Объемная масса и влажность грунтов в некоторых районах рф
- •8.1.7. Расчетные физические характеристики Объемная масса скелета мерзлого грунта
- •8.1.8. Коэффициент пористости
- •Степень заполнения объема пор грунта льдом и незамерзшей водой
- •8.1.9. Относительная плотность мерзлых песчаных грунтов
- •8.1.10. Определение объемной массы несвязных грунтов при максимальной и минимальной плотности
- •Определение объемной массы скелета грунта в предельно рыхлом состоянии
- •Определение объемной массы скелета грунта при максимальной плотности
- •8.1.11. Определение объемной массы по объему вытесненной жидкости
- •Определение объемной массы по объему вытесненной жидкости
- •8.1.12. Определение пределов пластичности
- •Определение пределов пластичности
- •8.2. Механические свойства мерзлых грунтов
- •Нормативное сопротивление мерзлых грунтов нормальному давлению rh , кгс/см2
- •8.2.1. Сопротивление мерзлых грунтов сдвигу
- •Нормативные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по бетонным и деревянным поверхностям фундаментов, кгс/см2
- •Нормативное сопротивление сдвигу грунта по грунту, кгс/см2
- •Нормативное сопротивление сдвигу мерзлых засоленных грунтов по поверхностям смерзания с железобетонными фундаментами, в кгс/см2
- •8.3. Воднопрочностные свойства мерзлых пород
- •8.4. Теплофизические свойства
8.1.4. Засоленность грунтов
Под засоленностью понимается содержание в грунте водорастворимых солей, выраженное в процентах к массе абсолютно сухого грунта (включая и массу водорастворимых солей).
Грунты называют засоленными в том случае, когда содержание водорастворимых солей в них превышает (в %): для песков – 0,1, для супесей 0,15, для суглинков 0,2 и для глин 0,25. Засоленным грунтам, широко распространенным в области вечной мерзлоты, особенно на побережье арктических морей, присущ ряд специфических особенностей. Они могут не замерзать при весьма значительном охлаждении, сохранять пластично – мерзлое состояние при охлаждении до - 3 - 50С и ниже, имеют более низкую несущую способность, более высокую деформативность и т. д. Поэтому засоленность не только находит отражение в наименовании мерзлых грунтов, но и учитывается при изучении их физико – механических свойств, а также при их оценке как естественных оснований сооружений.
Засоленность грунтов определяют методом водной вытяжки. Для ее приготовления можно использовать монолиты или грунты нарушенного сложения с влажностью, близкой к естественной, или подсохшие до воздушно – сухого состояния.
Для приготовления водной вытяжки отбирается навеска с таким расчетом, чтобы в ней содержалось 100 г скелетных частиц.
Поэтому нужно предварительно определить влажность грунта, лучше методом средней пробы, и рассчитать навеску сырого грунта по формуле:
gв = gс (1 +W),
где gв, gс – масса соответственно влажного и сухого грунта, г;
W – влажность грунта, доли единицы.
Навеску грунта переносят в широкогорлую стеклянную колбу или склянку объемом 1000 см3 и приливают пятикратное количество дистиллированной воды, т. е. 500 мл. Вода не должна содержать углекислоту, так как в присутствии СО2 происходит растворение карбонатов кальция и магния, что ведет к увеличению сухого остатка, т. е. к завышению засоленности грунтов и искажению результатов анализа. Колбу или склянку с суспензией плотно закрывают резиновой пробкой и энергично взбалтывают в течение 5 мин, после чего вытяжку фильтруют через сухой складчатый фильтр. Фильтр помещают в воронку диаметром 15 – 20 см так, чтобы он лежал на 0,5 – 1,0 см ниже края воронки; под складной фильтр подкладывается беззольный фильтр диаметром 9 см. Однако нельзя допускать, чтобы фильтр был выше воронки, в этом случае раствор поднимается по капиллярам бумаги, образует «выцветы» солей на краю фильтра, что снизит концентрацию их в фильтрате.
Перед тем как вылить вытяжку на фильтр, колбу с суспензией встряхивают, чтобы взмутить навеску, и на фильтр стараются перенести по возможности весь грунт. Грунт забивает поры фильтра, задерживает коллоидные частицы, тем самым способствуя получению прозрачного фильтрата.
Поскольку первые порции фильтрата обычно бывают мутными, их нужно перефильтровывать; для этого первые мутные порции собирают в ту же колбу, в которой проводили взбалтывание. Для этого, как только суспензия будет вылита на фильтр, нижний конец воронки трубки закрывают пальцем и подставляют под нее ту же колбу, из которой вылили вытяжку с грунтом. Фильтрат собирают в колбу до тех пор, пока он не пойдет совершенно прозрачным. Прозрачный фильтрат собирают в чистую плоскодонную колбу объемом 500 – 700 мг, а мутный фильтрат из первой колбы выливают на фильтр, т. е. присоединяют к общей вытяжке. Во время фильтрования вытяжку следует закрывать покровным стеклом. Прозрачный фильтрат переносят в предварительно взвешенную фарфоровую чашку объемом 200 – 300 мл и выпаривают на водяной бане, при этом нужно следить за тем, чтобы фильтрат не кипел и не разбрызгивался. С целью ускорения выпаривания фильтрат можно разлить на три – четыре чашки.
Чашки с сухим
остатком вытирают снаружи полотенцем.
Высушивают в сушильном шкафу при
температуре 105
в течение 3 ч, охлаждают в эксикаторе и
взвешивают. Все взвешивания грунта,
чашек и сухого остатка производятся на
технических весах с точностью до 0,01г.
в соответствии с табл. 3.
Таблица 3