Характеристики влажности и число пластичности

Влажностью породы называют отношение массы воды, содержащейся в порах, к массе сухой породы. Влажность породы является очень важной характеристикой физического состояния породы, определяющей ее прочность и другие свойства при использовании в инженерных целях.

W=((m-m₁) /m₁)·100%

m₁ – масса высушенного грунта

Влажность, которую имеют грунты в естественном залегании называются естественной влажностью.

Пластичностью называют способность породы изменять под действием внешних сил свою форму, т. е. деформироваться без разрыва сплошности и сохранять полученную форму, когда действие внешней силы прекратилось.

Деформируемость глинистых пород под действием давления зависит от их консистенции (относительной влажности). Для того, чтобы выразить в числовых показателях пределы влажности породы, при которой она обладает пластичностью, введены понятия о верхнем и нижнем пределах пластичности.

Нижним пределом пластичности (граница раскатывания) называется такая степень влажности глинистой породы, при которой глинистое тесто, замешанное на дистиллированной воде, при раскатывании его в жгутик диаметром в 3 мм начинает крошиться вследствие потери пластических свойств.

Верхним пределом пластичности (граница текучести) называется такая степень влажности глинистой породы, при которой глинистое тесто, положенное в чашку и разрезанное глубокой бороздой, сливается после трех легких толчков чашки ладонью. При большей степени влажности тесто течет без встряхивания или при одном или двух толчках.

Число пластичности и его применение для классификации глинистых грунтов.

J_p=W_L-W_p

По СТБ 943-2007 глинистые грунты по числу пластичности на:

супеси 1≤J_р≤7

суглинки 7<J_p≤17

глина J_p>17

Грунты наиболее устойчивы в основании обладают числом пластичности до 7.

Показатель консистенции (текучести) и его применение для оценки физического состояния грунта.

По СТБ 943-2007:

супесь:

-твердая J_L<0

-пластичная 0≤J_L≤1

-текучая J_L>1;

глины и суглинки:

твердые J_L<0

полутвердые 0≤J_L≤0,25

тугопластичные 0,25<J_L≤0,50

мягкопластичные 0,50<J_L≤0,75

текучепластичные 0,75<J_L≤0,1

текучие J_L>1

Липкость грунтов- способность прилипать к поверхности разных предметов приходящих с ними в соприкосновение при определенном содержании воды в грунте. Характеристика для глинистых грунтов находятся в увлажненном состоянии. На липкость влияет зерновой состав, материал предмета и сила, с которой он прикладывается к грунту.

Набуханием называется способность глинистых пород при насыщении водой увеличивать свой объем. Возрастание объема породы сопровождается развитием в ней давления набухания. Набухание зависит от содержания в породе глинистых и пылевых частиц и их минералогического состава, а также от химического состава воды.

Набухание учитывают при строительных работах. Явление набухания породы наблюдается в котлованах, выемках, а также при строительстве плотин и водохранилищ, когда изменяются гидрогеологические условия района сооружений и увеличивается влажность пород за счет вновь поступающей воды.

Усадкой породы называется уменьшение объема породы под влиянием высыхания, зависящее от ее естественной влажности: чем больше влажность, тем больше усадка.

Размоканием называется способность глинистых пород в соприкосновении со стоячей водой терять связность и разрушаться - превращаться в рыхлую массу с частичной или полной потерей несущей способности. Размокание породы имеет большое значение для характеристики ее строительных качеств. Скорость размокания пород определяет степень ее устойчивости под водой.

Тиксотропность - некоторые виды сильно увлажненных грунтов под влиянием механических воздействий способны разжижаться и переходить из вязкопластичного состояния в жидкотекучее, а затем возвращаться в прежнее состояние без уменьшения влажности.

Морозное пучение – сложный процесс включающий увеличение грунта за счет потока и замерзания воды, заполненные поры грунта с одновременным набуханием глинистых материалов, приводящих к земельного полотна, которые появляются во взбугривании и потере ровности покрытия.