Plasticitatea solurile argiloase
Sub sol plasticitate se refera la capacitatea de a schimba forma sub influența unor forțe externe (deformare), fără a rupe continuitatea și păstra forma dată ea după încetarea expunerii. Această proprietate a solului caracterizează posibilitatea apariției deformațiilor reziduale în ea.
Ductil umiditate anumite presiuni scăzute și au doar loess și argilă solurile, marnă și cretă, turba, sol și unele soluri artificiale. În condiții normale, la încărcare scăzută externă alte tipuri de sol l offline.
Plasticitate soluri coezive cu studii geotehnice caracterizează doi parametri de umiditate: 1) superioară limită f L și cu m și h n o s t i sau mai mic punct de curgere (WL), constituind umiditatea limită, peste care solul este transferat din plastic o stare fluidă; 2) Limita inferioară de plasticitate (Wp), ceea ce reprezintă, de asemenea, o graniță între semisolid și starea solului umiditate din plastic; se caracterizează umiditatea minimă la care particulele sunt capabile să se deplaseze în raport cu celălalt fără sol discontinuitate. Diferența de magnitudinea umidității solului la limitele superioare și inferioare ale ductilitate se numește număr plasticitate (Mp sau Ip 25 GOST 100-95). Numărul indică fluctuațiile de umiditate de plasticitate, în care primerul are proprietati plastice. Cu cât numărul de plasticitate, sol mai maleabil.
Este ușor de observat că toate aceste limite nu caracterizează proprietățile mecanice ale solului, la starea lor de plastic, și proprietățile lor constitutive minerale la anumite valori ale umidității. Prin urmare, limita de plasticitate, care reprezintă umiditatea sunt limitele conventionale indicatori indirecți plasticitate de sol. Plasticitate soluri coezive determinată de compoziția și proprietăți ca particulele solide de sol, și interacționează cu acestea lichid.
Printre primul grup de factori includ distribuția particulelor mărimea și compoziția minerală, forma particulelor, compoziția cationilor schimbabili. Proprietățile componentei lichide și influența asupra plasticității definită de compoziția sa chimică și concentrația de substanțe dizolvate.
granulometria este unul dintre cei mai importanți factori care afectează plasticitatea solului. Această relație este studiată foarte bine. Ea poate fi considerată ca fiind stabilit faptul că proprietățile de plastic încep să apară la diametrul particulei mai mică de 5 microni. Potrivit PF Melnikova, fracții y 3--2 microni ductilitate este slabă. 2--1 microni particule de dimensiuni au o ductilitate redusă. Particulele mai mici de 1 micron au o valoare semnificativă ductilitate. Este foarte dependentă de dispersia fracțiunii de argilă și crește proporțional cu conținutul de coloizi. În mod particular este puternic crescută în prezența coloizilor organici.
Dintre toți indicatorii ce caracterizează plasticitatea solului, limita superioară de plasticitate este cel mai strâns asociat cu clasificarea acestuia. Dependența limita superioară a conținutului plasticității particulelor de argilă în sol, în intervalul de până la 35% este prezentată în figura 4. O astfel de relație strânsă între mărimea granulelor și plasticitatea limita inferioară (limita de rulare un cord) nu se observă. Compozitia minerala a solurilor, de asemenea, determină în mare măsură plasticitatea lor, ca și diverse minerale interacționează diferit cu apă (vezi. Tabelul. 2). Mai mult decât atât, structura rețelei cristaline depinde de forma particulelor de minerale, care, la rândul său afectează valoarea plasticitate. Cele mai multe minerale au o plasticitate, ale cărei particule au o lamelar, forma solzos. Aceasta a fost baza pentru o serie de cercetători (Atterberg, Terzaghi et al.), Să presupunem că forma lamelar a particulelor este principalul factor determinant solurile plasticitate. Desigur, forma de particule poate afecta deplasarea lor în sarcină, împiedicând sau facilitarea acesteia, dar încă nu este cel mai important factor care determină cantitatea de plasticitate.
Plasticitate particulelor compoziției minerale diferite. Tabelul 2
Compoziția minerală a solului afectează valoarea plasticității unui set de o serie de factori. Studiile efectuate E. M. Sergeevym pe amestecuri de compoziții minerale diferite, arată că cantitatea de plasticitate în sol mai mult atunci când fracția lor argilă conține minerale din grupa montmorillonit, și mai puțin în cazul în care conținutul de caolinit. Crescută ductilitate în cazul mineralelor grupului montmorilonitice prezente in sol asociat cu o creștere semnificativă a dispersiei și a solului hidrofiliei.
O influență semnificativă asupra plasticitatea compoziției solurilor coezive are cationi schimbabili. Prin capacitatea lor de a crește proprietățile plastice ale solurilor frecvent cationilor întâlnite sunt aranjate în ordinea următoare:
Li +> Na +> K +> Mg 2+> Ca 2+> H +> Fe 3 +> Al 3+.
Acest model corespunde unei modificări în conținutul de apă legat slab și dispersia de sol, care se observă în înlocuirea unui cation pentru altul. Efectul asupra ductilității cationilor schimbabili într-o valență determinată de capacitatea lor de hidratare. Cu cât mai mare gradul de hidratare al cation, mai ductilitatea manifestat soluri. Ductilitatea este de asemenea îmbunătățită prin creșterea capacității de absorbție a solului.
O influență semnificativă asupra plasticității solurilor coezive au o compoziție și concentrația soluției apoase cu care primerul. Acest lucru se datorează faptului că compoziția compușilor dizolvați afectează compoziția cationilor schimbabili în sol, care, așa cum este indicat mai sus, afectează ductilitatea solului, o concentrare a soluției determină în mare măsură grosimea stratului de difuzie. Datele (Tabelul 3). Arată că prezența unor cantități semnificative de săruri scade limitele de ductilitate solurile, fiind deosebit de puternică în sol fin (montmorillonit). Plasticitate Numărul caolin și montmorilonit (askanglina) argila este mult mai mică atunci când este utilizat ca soluție de NaCl trehnormalnogo dispersie medie decât în determinarea folosind apă distilată. Acest lucru a fost observat în toate cazurile, indiferent de compoziția cationilor de schimb. plasticitatea solului redus la concentrații mari de sare asociate cu procesul de deshidratare și agregarea particulelor măcinate, însoțită de o scădere a miceliile strat de difuzie și de la sol în mod natural în scădere slab conținut de apă din sol.
Modificarea limitelor argile plasticitate în funcție de concentrația de NaCl (conform I. V. Popova) Tabelul 3
Concentrarea NaS1, n.
Amploarea ductilitatea este exprimat ca procent. GOST 25 100-95 este exprimat ca o zecimală
utilizate pe scară largă metode indirecte. În ceea ce privește aceste metode dezvoltate de clasificare a solurilor coezive de plasticitate (tabelul 4.) și consistență (tabelul 5.) incluse în regulamentele de constructii (GOST 25 100 - 95).
Trebuie amintit că o astfel de diviziune a tipurilor de sol asupra mărimii particulelor în funcție de numărul de plasticitate este mai degrabă condiționată, deoarece plasticitatea depinde de soluri coezive, așa cum sa arătat mai sus, nu numai gradul de dispersie, dar și asupra compoziției minerale, compoziția cationilor de schimb și de alți factori. Prin urmare, să fie aceeași pentru toate solurile de clasificare similară cu clasificarea GOST 25 100-95, este greșit în principiu. Această problemă trebuie abordată strict diferențiată, ținând seama de particularitățile regionale ale compoziției chimice și minerale a solurilor coezive.
O comparație a limitelor de plasticitate și umiditatea naturală a solului permite tentativ judeca în ce stare sunt in situ. În cazul în care conținutul de umiditate nu este mai mare decât limita inferioară de plasticitate, primerii sunt în consistență solidă. La schimbarea umidității naturale în intervalul inferior - limitele superioare ale primerilor ductilitate au consistență plastică. În cazul în care conținutul de umiditate a solului depășește limita superioară de plasticitate, este în consistență curgător. Evident, o astfel de comparație nu este considerată o reducere a rezistenței solului, cauzată de distrugerea conexiunilor structurale naturale în timpul probei peremyatiya șist la determinarea limitelor ductilitate.
Denumire coeziv soluri mai mare indice de consistență (conform GOST 25 100-95) Tabelul 5
Valoarea indicelui de consistență