Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 



Архитектурное бюро Глушкова

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

 
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ свойства, характеризующие физические состояние грунта и способность изменять это состояние под влиянием физико-химических факторов — объемный и удельный вес, влажность, границы пластичности, липкость, усадка, набухание, размокание, водопроницаемость, структурная связность. Физические свойства грунтов изучаются в грунтоведении. Объемный вес грунта — вес единицы объема грунта. Различаются: объемный вес влажного грунта (кг/см3), равный отношению веса образца грунта к его объему, и объемный вес скелета грунта (у кг/см3) — отношение веса образца грунта, высушенного при 100—105° С, к его первоначальному объему. Объемный вес грунтов устанавливают для образцов ненарушенного сложения и природной влажности, отобранных из скважин или шурфов, методами режущего кольца или парафинирования.
 
По первому методу объемный вес определяют как частное от деления веса грунта в объеме кольца (диаметром не менее 50 мм, высотой 40 мм) на его объем. По второму методу объем образца (овальной формы весом не менее 30 г, покрытого парафиновой оболочкой) определяют в воде по весу вытесненной воды. В полевых условиях объемный вес грунта можно установить без отбора образца радиометрия методом, основанным на способности грунта поглощать лучи радиоактивного кобальта. Удельный вес грунта (уч) равен отношению веса твердой фазы (частиц) грунта к весу воды равного объема. Удельный вес грунтов определяют в лаборатории в пикнометре (мерной колбе). Навеску грунта помещают в пикнометр, доливают дистиллированной водой и кипятят для удаления пузырьков воздуха, затем пикнометр с водой и грунтом охлаждают, доливают дистиллированной водой до метки и взвешивают.
 
Влажность грунта (W) — отношение веса содержащейся в грунте воды к весу абсолютно сухого грунта, выраженное в процентах. Влажность грунта определяют методом высушивания навески грунта при температуре 100—105° до постоянного веса. Можно оценить природную влажность грунта в массиве без отбора образцов, например определением электропроводности или радиометрия методом. Пористость грунта (п) — отношение объема пор ко всему объему, занимаемому грунтом, выраженное в процентах. Отношение объема пор к объему, занимаемому грунтовыми частицами, называется коэффициент пористости (е). Пористость и коэффициент пористости грунта вычисляются по формулам на основании экспериментально определенных значений влажности, объемный и удельный весов. Доля заполнения объема пор грунта водой называется степенью влажности (G), величина ее может изменяться от 0 до 1 (полное насыщение).
 
Степень уплотнения песка характеризуется относительной плотностью (D), которая вычисляется по значениям коэффициента пористости песка в самом рыхлом, естественном и самом плотном состояниях. При этом D=0 для песка в самом рыхлом состоянии и D—1 для песка в самом плотном состоянии. Плотность глинистых грунтов характеризуется их консистенцией (В), которая в зависимости от количества воды в грунте может быть текучей, пластичной или твердой. Пластичность грунта — способность под воздействием внешних усилий деформироваться без разрыва сплошности и сохранять приобретенную форму после устранения действия внешней силы. В практике принят косвенный метод оценки пластичности, основанный на определении диапазона влажности (влажность границы текучести и влажность границы раскатывания), в котором проявляются пластичные свойства грунта.
 
Граница текучести (WT) соответствует влажности, при незначительном превышении которой грунт переходит в текучее состояние. Границу текучести глинистых грунтов устанавливают по величине вдавливания под собственным весом балансированого конуса весом 76 г, высотой 22 мм с углом заострения 30°. Граница текучести характеризуется весовой влажностью (в процентах) теста, изготовленного из грунта и воды, при которой балансирный конус погружается за 5 сек на глубину 10 мм. Граница раскатывания (Wp) характеризуется весовой влажностью (в %) грунта, при незначительном уменьшении которой пластичное тесто, приготовленное из грунта и воды, при раскатывании в жгут толщиной 3 мм начинает крошиться. Разница во влажности на границе текучести и на границе раскатывания называется числом пластичности (Wn).
 
Липкость, т. е. способность глинистого грунта при соприкосновении с различными предметами прилипать к ним, проявляется при влажности меньше WT и больше Wv. Липкость измеряется усилием, необходимым для отрыва металлической пластинки от грунта. К физическим свойствам грунтов относится влагоемкость, т. е. способность грунта поглощать определенное количество воды; влагоемкость подразделяется на: гигроскопическую, максимальную молекулярную, капиллярную и полную. При оценке строительных свойств грунтов наибольшее значение имеет максимальная молекулярная влагоемкость, которая характеризует количество связанной воды в грунте и по своей величине для глинистых грунтов близка к влажности на границе раскатывания.
 
Максимальную молекулярную влагоемкость определяют по методу влагоемких сред, замешивая тесто из грунта, близкого по влажности к границе текучести. Затем лепешку из этого теста помещают под гидравлический пресс и выдерживают под давлением 65,5 кг (см2) ее весовая влажность характеризует максимальную молекулярную влагоемкость или количество связной воды в грунте. Набухание грунта — увеличение его объема при взаимодействии с водой, вследствие чего развивается давление набухания. Усадка грунта — уменьшение объема при испарении свободной и капиллярной воды, в результате чего грунтовые частицы сближаются под влиянием сил молекулярного притяжения. Влажность, при которой на поверхности грунта появляются трещины, называется пределом усадки. Величину усадки определяют по уменьшению линейных (линейная усадка) или объемных (объемная усадка) размеров образцов грунта и выражают в процентах по отношению к длине или объему влажного образца.
 
Водопроницаемость — способность грунтов пропускать через себя воду. Она характеризуется коэффициент фильтрации — к (см/сек или м/сутки). Коэффициент фильтрации равен скорости фильтрации при единичном градиенте напора. Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют в приборах без внешнего давления на грунт, а глинистых грунтов — в приборах с внешним давлением на грунт, при постоянной пористости в процессе определения. Коэффициент фильтрации в полевых условиях определяется методом откачек.Структурная связность грунтов — проявление внутренних связей в грунтах, определяющих в процессе формирования и последующего существования их структуры. Структурные связи обусловлены силами молекулярного взаимодействия между минеральными частицами и водой или цементацией. По своей природе они разделяются на - водно-коллоидные (эластичные и вязкопластичные) и кристаллизационные (жесткие). Способность некоторых грунтов с водно-коллоидными связями, например, илов, восстанавливать в известной мере разрушенную структуру называется тиксотропией. Оценивают структурную связность по разности механической прочности (предельное напряжение сдвига или минимальное давление расплющивания) образцов нарушенной и ненарушенной структуры.
 
Размокаемость грунтов — способность глинистых грунтов при впитывании воды терять связность и превращаться в рыхлую массу с полной потерей несущей способности. Показателем размокания является время распада образца грунта в воде и характер распада. Физические свойства грунтов зависят от их гранулометрия, и минералогических составов, от состава обменных катионов, присутствия гумуса. Гранулометрическим составом грунта называют содержание в нем частиц различной величины, выраженное в процентах к весу абсолютно сухого образца. Частицы грунта, близкие по величине, объединяют в гранулометрические фракции, например частицы, более 2 мм называют гравием; от 2 до 0,10 мм — песком; 0,10— 0,005 — пылью; менее 0,005 — глинистыми. По гранулометрическому составу классифицируют песчаные и крупнообломочные грунты.
 
Гранулометрический состав грунта определяют ситовым методом — рассеиванием грунта на ситах, и гидравлическим методом, основанным на различной скорости падения в воде частиц разной крупности. Сюда относятся метод отмучивания (для песков), предусматривающий последовательное взятие проб из суспензии (пипеточный), и метод, основанный на учете изменения плотности суспензии во времени (ареометрический).
 
Минералогический состав грунтов, главным образом состав минералов их глинистой фракции, обусловливает количественные показатели физических свойств грунта благодаря различному строению кристаллических решеток минералов и различной интенсивности взаимодействия их с водой. Особенно выделяются грунты группы монтмориллонита и каолинита. Минералы группы монтмориллонита, имеющие наиболее подвижную кристаллическую решетку, отличаются высокими дисперсностью, пористостью, пластичностью, набуханием, липкостью, усадкой, малой водопроницаемостью. Из одновалентных обменных катионов чаще всего присутствует в грунтах ион натрия, который увеличивает дисперсность грунтов, их пластичность, набухание, липкость, ухудшает строительные качества.
 
 
Лит.: Руководство по лабораторному определению физико-механических характеристик грунтов при устройстве оснований сооружений, М., 1956; Сергеев Е. М., Грунтоведение, 2 изд., М., 1959; Цытович Н.А., Механика грунтов, 4 изд., М., 1963; Чаповский Е. Г., Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. Практическое руководство, 2 изд., М., 1958.
 
 
 

« ФИБРОЛИТ ЦЕМЕНТНЫЙ (за рубежом фирменное название — Гераклит и др.) ФИНАНСЫ строительных организаций »
Не нашли ответ на свой вопрос? Специалисты на нашем форуме помогут!