Размер, морфологические особенности и количественное соотношение элементов твёрдой компоненты грунта
1. Размер структурных элементов n Структурный элемент – это отдельные кристаллы, обломки кристаллов и/или обломки горных пород, которые составляют твёрдую компоненту грунтов.
1. Размер структурных элементов n n Чем меньше размер стр. эл. гр. , тем выше удельная поверхность твёрдой компоненты. => Размер стр. эл. гр. в той или иной степени определяет свойства грунта.
3 -я граница 2 -я граница 1 -я граница
1. Размер структурных элементов n n 1 -я граница – 0, 001 мм – частицы, обладающие размером менее 0, 001 мм способны к броуновскому движению. Такими размерами, как правило, обладают глинистые минералы, имеющие весьма отличные от других свойства.
1. Размер структурных элементов n n 2 -я граница – 0, 05 мм – частицы больше 0, 05 мм определяются визуально. Грунт, в котором преобладают частицы указанного размера ведёт себя как сыпучее тело.
1. Размер структурных элементов n n n 3 -я граница – 2, 00 мм – у грунтов, сложенных такими частицами отсутствует капиллярное поднятие и они не обладают молекулярной влагоёмкостью. Они характеризуются повышенной водопроницаемостью. Такие частицы зачастую представлены не первичными минералами, а обломками горных пород
2. Морфологические особенности структурных элементов n n Под морфологическими особенностями стр. эл. гр. понимают его форму и характер поверхности. По морфологическим особенностям выделяют: n - округлые: углы и грани не наблюдаются; n - угловатые: есть рёбра, грани, углы (соответствуют n n кристаллографическим особенностям); - полуокруглые: есть грани, рёбра и улы отсутствуют; Обломки со сложной конфигурацией.
2. Морфологические особенности структурных элементов Округлые Полуокруглые Угловатые
2. Морфологические особенности структурных элементов n обломки со сложной конфигурацией
2. Морфологические особенности структурных элементов n Зарубежные классификации
2. Морфологические особенности структурных элементов Факторы, определяющие морфологию: 1. Минеральный состав зёрен. Тип кристаллической структуры минералов и их химический состав во многом определяют такие параметры частиц как прочность, хрупкость, а следовательно, истираемость, окатываемость.
2. Морфологические особенности структурных элементов Факторы, определяющие морфологию: 2. Размер зёрен. От размера зависит степень окатываемости, для большинства минералов пороговое значение размера, меньше которого частицы не окатываются, составляет 0, 02 мм. В целом же существует закономерность, что с увеличением размера зёрен степень их окатанности также увеличивается.
2. Морфологические особенности структурных элементов Факторы, определяющие морфологию: 3. Условия транспортировки и отложения влияют на морфологию зёрен следующим образом: 1) важна протяжённость расстояния (чем оно больше, тем выше окатанность); n 2) среда, в которой осуществляется перемещение частицы: n в воздухе – хорошая окатанность, микрорельеф кавернозный n n из-за соударений с другими частицами, в речной воде – хорошая окатанность, микрорельеф – гладкий, в морской воде – корродированные зёрна из-за процессов растворения).
2. Морфологические особенности структурных элементов Морфология ст. эл. гр. влияет на следующие особенности грунтов: n n на количество контактов между зёрнами в единице объёма грунта; на величину площади контактов; на степень неровности контактов; степень окатанности в какой-то мере определяет характер и размеры порового пространства.
2. Морфологические особенности структурных элементов морфологические особенности структурных элементов влияют на: n n n прочностные свойства грунтов, водопроницаемость капиллярные свойства.
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов n Гранулометрический состав – это количественное соотношение различных фракций в дисперсных породах. Он показывает какого размера частицы и в каком количестве содержатся в той или иной породе.
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов Mетоды определения ГМС: n дифференциальные n интегральные
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов Дифференциальные методы: n n -микроскопический анализ — визуальный счёт и измерение размера зёрен; метод сканирующего микроскопа — преобразование изображения зерна в последовательность электрических сигналов c автоматическим счётом и измерением размера зёрен; импульсный метод — оценка размера и числа зёрен по количеству электричества, сообщённого или отнятого y зерна; кондуктометрический метод — зависимость электропроводности измеряемого материала от концентрации, электропроводности зёрен и среды.
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов Интегральные методы : n ситовый анализ — рассев материала c зёрнами крупностью 0, 1 - 10 мм на наборах сит вручную или c помощью автоматических приспособлений (в некоторых случаях с промывкой водой); гидравлические методы (метод Сабанина, пипеточный метод) основаны на различной скорости осаждения зёрен разного размера и плотности в водной среде под действием гравитационных или центробежных сил. Необходимое условие: предотвращение коагуляции, перекристаллизации, цементации зёрен. n В связи с чем гранулометрическому анализу всегда предшествует спец. хим. подготовка грунтов – диспергация.
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов Пo результатам анализов ГМС составляют таблицы, в которых отражают: n класс (в мм); n выход отд. классов (по массе в кг и в %); n суммарный (кумулятивный) выход (в %). Данные анализа выражают графически, используя простые, полулогарифмические сетки.
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов
n n n Микроагрегатный состав грунта – количественное содержание в грунте как первичных, так и вторичных частиц (т. е. сцеплённых в агрегаты) по фракциям, выраженное в % по отношению их массы. МС характеризует не предельную, а естественную дисперсность грунта, существующую в данных условиях. МС не используют в качестве классификационного признака грунта т. к. он не постоянен для данного грунта и может меняться при изменении физико-химических условий среды
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов коэффициент неоднородности Кн: Кн=d 60/d 10, n где d 60 – диаметр частиц, меньше которого в данной пробе содержится по весу 60%, n d 10 - диаметр частиц, меньше которого в данной пробе содержится по весу 10%. Эти диаметры находятся по интегральной кривой. Пески считаются неоднородными при Кн ≥ 3, глины — при Кн ≥ 5
3. Гранулометрический и микроагрегатный состав дисперсных грунтов коэффициент неоднородности КUSC: Кusc= (d 70/d 40) ∙ (d 70/d 90), n где d 40, d 70 и d 90 – диаметр частиц, меньше которого в данной пробе содержится по весу соответственно 40%, 70% и 90%
Классификация дисперсных грунтов по гранулометрическому составу (по В. В. Охотину)
Классификация песчаных грунтов по гранулометрическому составу (по Е. М. Сергееву) Примечание: К пескам относятся грунты с песчаными частицами > 80%, а глинистых <3%. При содержании гравийных частиц <5%, песчаных >90%, пылеватых <10%, глинистых <2% к соответствующему названию песка добавляется название «чистый» . При содержании гравийных частиц в количестве 5 – 20%, песчаных > 80%, глинистых <2% к соответствующему названию песка добавляется название «гравелистый» . При содержании песчаных частиц в количестве > 80%, пылеватых 10 – 20%, глинистых >3% к соответствующему названию
Соотношение классификаций некоторых стран по гранулометрическому составу
Скачать презентацию Размер морфологические особенности и количественное соотношение элементов твёрдой
Размер,.ppt