Состав грунтов

Грунт это многокомпонентная система, которая состоит из трёх компонентов:

1)Твердая компонента (кристаллические или аморфные вещества).

2)Жидкая компонента (Не просто вода, а растворы находятся в грунтах).

3)Газообразная компонента.

Их соотношение сильно влияет на свойства одного и того же грунта.

В грунтах есть также живая составляющая. Её нельзя причислять к компонентам, но она запросто может повлиять на свойства грунтов. Скажем, бактерии могут разъесть бетон, выделяя кислоту.

Трудность изучения грунтов состоит во взаимодействии этих всех компонентов. Те же образцы надо брать так, чтобы они не лишились воды. Инженерное бурение ведётся с продувкой и с небольшим давлением на забой, чтобы ничего не изменить.[1]

Твёрдая составляющая

1)Силикаты(все кроме слоистых, про них отдельно).

Не растворимы в воде. Их можно было бы нормально изучить как составляющую грунтов, но возникает одна проблема зовущаяся выветриванием, которая уменьшает прочность и крепость породы.

2)Простые соли, первичные и вторичные.

Это хлориды, сульфаты, карбонаты, иногда фосфаты. Тоже достаточно прочные, но при этом карстуются. Некоторые сильно растворяются в воде, а некоторые растворяются в кислых или щелочных водных растворах.

3)Слоистые силикаты. Не растворимы в воде, но активно взаимодействуют с водными растворами. Это глинистые минералы, преобладающие в осадочных чехлах. Главные из них: каолиниты, смектиты, гидрослюды, смешаннослойные минералы.

Глинистые минералы имеют очень важное значение для инженерной геологии. Так как в зависимости от типа глин и их количества в грунтах зависит сложность проектирования строений. Группа каолинита. Имеет водородную связь между слоями, жесткую структуру, обеспечивающую отсутствие набухания и изоморфных замещений. В основе кристаллической структуры каолинита лежат бесконечные листы из тетраэдров Si—O₄, имеющих три общих кислорода и связанных попарно через свободные вершины алюминием и гидроксидом. Структурная ячейка минералов данной группы имеет соотношение кремнекислородных тетраэдров к октаэдрам 1:1. Группа монтмориллонита. (соотношение кремнекислородных тетраэдров к октаэдрам 2:1). Замечательной и чрезвычайно важной в практическом отношении особенностью минералов группы монтмориллонита является их свойство набухать в присутствии воды, а при нагревании постепенно отдавать адсорбированную воду. Прочность минералов достаточно низкая.

4)Органические и органоминеральные соединения.

В грунтах присутствует органическая составляющая, которая обладает чётко выраженными отрицательными свойствами. Наличие органического вещества в породах резко ухудшает их прочностные и деформационные свойства, но резко уменьшает величину водопроницаемости.

Выделяют две категории:

1.Неразложившаяся органика.

Это прослои или линзы не разложившегося органического материала. Как правило, это остатки растительности —торф. Мощность до 10-11 м. Сильно сжимаемый грунт. Бывает, что в толще встречаются массивы полностью не разложившихся древесных остатков.

2. Дисперсная органика.

Это разложившийся торф. Органические кислоты, гуминовые угли и тому подобное. Это высоко дисперсные, глинистые частицы. Вещества, активно реагирующие с водой.

5)Лёд.

Появление льда в грунтах формирует новый тип структурной связи в них. Самая важная особенность этой связи то, что она зависит от температуры. При близкой к положительной температуре эта связь успешно разрушается.[1]