Физичните свойства на почви характеризират физическото състояние на почвата; Те включват плътност, порьозност и порьозност. Независимо от естеството на връзките между частиците всички скали не са напълно плътни органи и имат свободни пространства и кухини, които могат да бъдат запълнени с газове или течности и служат като канали за тяхното движение.
Образованието в скални празнини се случва едновременно с формирането самите скали. По този начин, вече по време на втвърдяването или втвърдяване на магма или лава в вулканични скали пукнатини са оформени отделно. По време на утайката на утаяване в тях кухини се появяват от газовите мехури.
От размера на кухините разделени в три групи:
· Голяма или noncapillary, с диаметър на порите по-голям от 1.0 mm или ширината на пукнатини по-големи от 0.25 mm, където водата може да се движи свободно под действието на гравитацията, без да изпитват значително съпротивление от силите на повърхностното напрежение;
· Капилярна с диаметър на порите от 1.0 до 0.0002 mm или пукнатини с широчина 0.25 до 0.0001 mm, при което движението на вода се проявява под действието на капилярните сили и опънати хидростатично налягане;
· Subkapillyarnye, с диаметър на порите от по-малко от 0.0002 mm или ширината на пукнатини по-малко от 0.0001 mm, когато действието на капилярните сили на напрежение се добавя на действието на сили на привличане elektromolekulyarnogo вода до рок частици.
Представете V. рок обем, в който някои от празнините ще бъде заето от Вн. а останалите - минерални частици (минерално скелет) ВСК порода.
Връзката между стойностите, изразени от уравнението:
Съотношението на Vp кухини на общия обем на скала V. изразено като процент, дава стойност:
В случаите, когато стойността на п се характеризират с наличието на големи кухини noncapillary, тя се нарича цикъл. Обикновено понятието работен цикъл се отнася до рок или скали macrofragmental.
Ако стойността на п се характеризира с присъствието на капилярните кухини и subkapillyarnyh, тя се нарича порьозност. Концепцията на порьозност общо се отнася до neskalnym скали.
За neskalnyh скали изключение порьозност изчислена стойност дори намалява порьозността или както често се нарича, - величината на коефициента на порестост. който е невалидна съотношението обем Vp на минерална скелет ВСК:
Стойностите на порьозност и невалидни съотношение са свързани проста връзка:
плътност на почвата се характеризира с три параметъра: плътността на минерална част г. рок плътност и плътност на скелета са:
където msk- тегло на твърдата част на почвата; MW - тяло на вода; ВСК обем на твърдата част на скелет на почвата; ВСК - обем на порите в почвата; - влажността на почвата [8].
Като минерална плътност и част скелетна плътност може да се изчисли показателите порьозност - порьозност п и невалидни съотношение на почвата:
В почви с твърди структурни ограничения - скала и полу - порьозност представена главно фрактура. Счупване на - един от основните фактори, влияещи върху силата на скалата. За произхода на пукнатините в скалите са разделени на lithogenetic, тектонски и екзогенни.
Първият оформени в скалата на образуване (фрактурата в магмени скали и седиментни легла пукнатина). На второ развиващите скалите вече формира под влиянието на тектонски натиск и опън сили над силата на скала. Екзогенни фрактури могат да бъдат естествени и изкуствени.
Природни фрактури се формират от изветряне на скали, потъване, плъзгащи се и разтоварване в Prisklonovoye част. Изкуствен фрактура - изпускателен пукнатини, които се появяват в близост до кариери и вдлъбнатини и експлозии.
Водни свойства на почвите
Вода почвени свойства се проявяват в тяхното взаимодействие с вода. В зависимост от вида на почвата може да промени статуса си, свойства на якост и стабилност проявяват се абсорбира, задържане, за да премине вода или частично се разтваря в него. Това, че тези свойства на скалите могат да получат не само качеството, но и за количествено определяне на концепцията за установено рок влажност.
Влажност порода нарича W изразен като процент тегловно съотношение на водата, съдържаща се в порите на скалите, на теглото на минерална скала матрица.
Почвената влага се характеризира с три параметъра: тегло влага. Съотношение маса влажност и насищане вода:
Тегловното съотношение на вода нарича съдържание тегло влага от теглото на въздушно суха почва. Насипни влага е съотношението на обема на водата в обема на почвата. Тези видове влажност, изразени като процент.
Степента на навлажняване на почвата се характеризира с коефициент на насищане на водата. т.е. съотношението на обем вода до общ обем на порите. Естествена влажност на почвата характеризира състоянието на почвата. Особено важно е за глинести почви, чиито свойства значително да варира в зависимост от влажността.
Съществуващите методи за определяне на съдържанието на влага могат да бъдат разделени в две групи. Първият включва методи, основаващи се на отстраняването на влага от почвата трансфер до състояние на пара (термични методи) или натискане (механичен метод). Втората група (електрически, радиоактивни, воден, щам, обемна, конус и оптични методи), базирани на непряко определяне на количеството на водата в почвата, без да се маха.
Най-широко термостат (топлинна) метод, където почвените проби се поставят в тегловни стъкла, суши до постоянно тегло при 105 ° С
През последните години все по-често използваните техники (радиоактивни метод гама и метода на бавни неутрони) бързо да се определи съдържанието на влага в почвата в областта, без вземане на проби.
Вакуум. капацитет Вода се отнася до способността на почвата да побере и задържане на определено количество вода. Разграничаване порода вакуум (глинеста) със средна мощност на влага (песъчлива глинеста пясъци и фино зърнеста, тинесто) nevlagoemkie (средно пясък, чакъл и едрозърнест, чакъл, камъчета и карстови фрактура скали).
За вакуум скали отделят напълно, капилярна молекулно хигроскопичен капацитет. Пълен капацитет влага съответства на обема на почвата влага при пълно насищане с вода, и капиляра - при насищане капилярна и по-малки пори. Максималната молекулно капацитет влага - общият брой на всички физически свързана вода, и абсорбента - броят на твърдо свързан вода.
Количествено, всички видове капацитет вода са изразени като обемен влажност. Съдържание на влага се определя така наречената водо-стопанство капацитет, който е числено равно на количеството на водата, която остава в водоносен скала след първоначалното свободно изтичане на вода от пробата. В почвознанието, това се нарича стойност на полето или по-ниска, капацитет влага.
Загубата на вода и липсата на насищане. Способността на скалите, за да се даде свобода на водата се нарича загуба на вода. Числово е равна на разликата между общия и поле капацитет (раздел. 1.2).
Таблица 1.2. Водни стопанство капацитет на загуба на почвата и водата
Определяне на вида на почвата от броя на пластичност и тяхната естествена последователност е от голямо практическо значение, както носимоспособност и товароносимост, когато се използва в строителството на до голяма степен зависи от тяхната последователност [3].
Подуване. почвата се увеличава имоти в обем при омокряне наречен подуване. Това зависи от разпределението на размера и минерален състав, структура и структурата на почвата, състав на сменяеми катиони, йонната състава на водата взаимодейства със земята.
Подуването се проявява в случая, когато налягането, която се развива в почвата по време на набъбване надвишава външен товар (или от структурите покриващи почвата) на дъното.
Подуване среща в меки кохезивни почви, и поради образуването около частиците на глина и колоидни свързани водни слоеве. По този начин частици се движат отделно заземяване е намалена и има общо увеличение на обема.
Като цяло, колкото по-голям частици глина (повече пластичност броя) на земята, по-високата способността му да набъбне. Въпреки това, той трябва да бъде взето под внимание и минералния състав на почвата. Например, монтморилонит глини притежават по-висока степен на набъбване от глина, състояща се от минерали от групата на каолинит.
Глина в които сменяемите катиони абсорбиращи комплекс съдържа калций и магнезий, набъбва по-малко от глина с натрий в усвояването комплекс (виж Таблица 1.4.).
Състав на вода също се отразява на набъбване на почвата. Вода с преобладаване на калций и магнезий в натриеви катиони сменяеми предизвика минимално подуване.
Таблица 1.4. Пластмасови последователност почвата
Твърди полутвърд течен вискозен ненютонови Lipkoplastichnaya
В твърдо състояние полутвърд Primer пластмаса, но не лепкава пластмаса праймер и праймер лепкав лепкав, разпределени дебел слой на почвата се разпространява тънък слой
- Горна граница долна граница граница свиване пластичност WP халс Горна граница на пластичност WL -
Количествено се определя стойност на размера на обема V или линеен подуване стойност на налягането, което се развива в почвата, когато подути и влажност подуване в който процеса на набъбване се прекратява:
където VH и ОХ - обем и височина на пробата след набъбване; V0 и - размерът и дължина на пробата в сухо състояние.
В зависимост от стойността V са следните видове почви: силно набъбващи повече от 0.12; подуване среда 0,12-0,08; малко подуване 0,08-0,04.
Свиване. Процесът на намаляване на обема на почвата изсъхва наречен свиване. Това обратен процес на набъбване се наблюдава подуване почви (различни глини). Когато това се случи образуването на пукнатини, които понякога се разпада почвата в отделни плочки, люспи и дори се превръща в прах. Количествено, тя се характеризира с насипни стойности Vy Е линейно свиване и влажността на почвата в граничната WU свиване.
Лепкавост. Способността на почвата при определено съдържание на вода се придържат към различни предмети, наречени лепливост. Този имот е част от голямо практическо значение. Тя се появява в пластмасови почви с влажност малко по-високи, отколкото на долната граница на пластичност. В този случай, на свободно свързаната вода в почвата си взаимодействат с други обекти.
Когато влажността на долната граница на пластичност, свързаната вода се провежда с по-голяма сила около почвените частици и не взаимодействат с контактуването с приземния обект.
С увеличаване на влажност на почвата дебелина вода филм се увеличава, силата на адхезия към обекти намалява и изчезва в земята преход в течно състояние. Изразете лепливостта се очаква да бъде силата, която трябва да се приложи, за да се отделят от земята обект. Този показател се използва при определяне на условията за развитието на нормални почви на безалкохолни земекопни и пътни машини.
водоустойчивост. капацитет на почвата се поддържа механична якост и стабилност при контакт с вода се нарича водоустойчив. Тя се характеризира с razmokaemostyu и еродивната.
Съгласно razmokaemostyu почвата се отнася до процес на много взаимодействие с вода, когато е потопена във вода. Освен това, някои почви колапс (скъсам) напълно, а други - частично, а други запазват своята текстура. Razmokaemost почвата зависи от техния състав, естеството на структурни връзки и съдържание на влага на почвата в която е потопен във вода.
Количествена оценка на дезинтеграция все още не съществува. Обикновено това се оценява за разпадане време на пробата, естеството на неговото разтваряне и влажност варено почвата (при лабораторни инструменти).
Еродивната описва способността на почвата да се получи частици или агрегати от частици, движещи се вода. Тя се определя в хидравлични тави.
Разтворимост. Някои почви са частично разтворени от подпочвените води. В резултат на това се увеличава кухини в почвата, пропускливостта на водата се увеличава, и физичните и механични свойства се развалят.
Razmyagchaemost. почвата на имота се намали силата си, когато намокрени без видими признаци на разрушаване се нарича razmyagchaemostyu и числено характеризира съотношение razmyagchaemosti KR:
където P1 и P2 - временна якост на натиск на почвата преди и след насищане на водата.
За да се смекчи включват почви, които имат коефициент на размекване KR <0,75.
Resistance. Съгласно съпротивлението разбере степента на стабилност на почвата срещу вредните ефекти на атмосферни влияния и особено вода.
Под действието на вода и атмосферни влияния процеси се появят в почви пукнатини и кухини варира минерален състав, като по този начин намаляване на тяхната трайност. Това променя състоянието на почвата, и наруши съществуващите структурни връзки.
Например, гранит и гнайс - плътни твърди дъна с кристализация от физически връзки атмосферни превърнати в почти свободни почви (наречен меланжирани), състоящи се от ъглови фрагменти с различни размери. Минералният състав от отпадъци зависи от преобладаващите видове атмосферни (физическа или химическа).
В химически атмосферни влияния гранити евентуално образувана глинести почви с водни колоидни връзки. За количествено определяне на характеристиките на устойчивост на атмосферни влияния почви използвани vyvetrivaemosti коефициент [7]:
и където - временно съпротивлението на почвата за компресия в не ерозира (първоначална) състояние и след излагане на годишен цикъл изветряне агенти.
Свързани статии