Форма и размер грунтовых частиц, их свойства.

Горные породы, объединяемые в строительных целях общим названием грунты, состоят из отдельных кристаллов или обломков горных пород, сцементированных в прочную монолитную массу (скальные, магматические, метаморфические и часть осадочных горных пород) либо из частиц, не связанных друг с другом проч­ными кристаллизационными связями (обломочные несцементиро­ванные горные породы и почвы). Размер обломков в этих породах и почвах может изменяться от десятков сантиметров до долей мик­рометра. Изменение размеров частиц или обломков, слагающих различные грунты, в сильной степени сказывается на физических, механических и других свойствах грунтов. Особенно сильно раз­мер, а также и форма частиц обломочного материала сказываются на свойствах грунтов без жестких связей. При изучении послед­них размер обломков и их количественное соотношение в грунте (породе) являются одним из важнейших классификационных приз­наков.

В зависимостиот преобладающего размера обломков среди об­ломочных несцементированных грунтов выделяют: крупнообломоч­ные, пески, супеси, суглинки и глины.

Гравийные частицы (размером 40...2 мм) представ­ляют собой окатанные (или щебенистые, либо хрящевато-углова­тые) обломки горных пород, не обладающих связностью в сухом состоянии. Водопроницаемость таких частиц достигает >100 м в сутки, капиллярное поднятие и перемещение воды отсутствует. Гравийные частицы при наличии их в грунте в количестве >30% придают скелетность, прочность и устойчивость грунту. Минеральный состав их весьма различный.

Песчаные частицы (размером 2,0...0,05 мм) представ­ляют собой обычно скатанные обломки минералов и реже обломки пород. Такие частицы легко обнаруживаются в породе при визуаль­ном осмотре. Песчаные частицы не обладают связностью в сухом состоянии и не набухают в воде. Водопроницаемость их значитель­на, капиллярное поднятие невелико. Усадка, пластичность и лип­кость отсутствуют.

Размеры гравийных (щебенистых или хрящеватых), а также песчаных частиц, как указано, было выше, установлены по сообра­жениям учета минерального и петрографического составов таких частиц и их физических свойств.

Пылеватые частицы (размером 0,05...0,001 мм) по ми­неральному составу представляют собой чистый кварц, реже поле­вые шпаты и другие минералы. Мелко пылеватые частицы состоят обычно из атмосферной кремниевой кислоты. Пылеватые частицы характеризуются крайне слабой связностью в сухом состоянии, в воде не набухают или же набухают весьма незначительно, не­пластичны, способны в относительно короткое время поднимать по капиллярам воду на высоту до 3 м. Пылеватые частицы отличаются от песчаных способностью легко переходить в плывунное состоя­ние. Водопроницаемость грунтов, состоящих из пылеватых, осо­бенно мелких пылеватых частиц, крайне незначительна.

Глинистые частицы (размером менее 0,001 мм) являют­ся наиболее активной тонкодисперсной частью грунтов и представ­ляют собой в большинстве случаев смесь минералов каолинита, монтмориллонита, гидрослюд, гидр оксидов железа и марганца, кварца, а также тонких частичек гумусовых веществ. Грунты, со­держащие в большом количестве глинистые частицы, практически водонепроницаемы, обладают большой влагоемкостью и сильно на­бухают в воде. В отличие от более крупных фракций глинистые частицы в сухом состоянии обладают связностью. Пластичность, липкость, набухание, водоудерживающая и адсорбционная способ­ность глинистых частиц проявляются в очень сильной степени.