20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Морозное пучение глинистых пород

17.06.2018
Морозное пучение — это воздымание поверхности земли при образовании скоплений льда в грунтах. Амплитуда бугров пучения зависит от капиллярности и водопроводимости (transmittanсу) глинистых грунтов, интенсивности промерзания, от перегрузки или вертикального давления, а также от положения уровня грунтовых вод. Тейбер убедительно продемонстрировал, что морозное пучение обусловлено перемещением воды в зону промерзания в количестве, соответствующем объему образующегося бугра пучения. Увеличение объема воды при замерзании в этом процессе не играет существенной роли. Действительно, явление пучения можно моделировать путем промерзания почв, насыщенных такими жидкостями, объем которых уменьшается при их замерзании, как, например, нитробензол и бензин.

Бесков показал, какую важную роль играют гранулярный состав и текстура глинистых грунтов при морозном пучении. Он заключил, что пучение не будет иметь места в грунтах, содержащих меньше 30 вес.% фракций, проходящих через сито 0,062 мм, или меньше 55 вес.% фракций, проходящих через сито 0,125 мм. В большинстве случаев пучение не будет развиваться, если глинистые грунты содержат меньше 50% фракций, проходящих через сито 0,062 мм. Планк и Дрейк показали, что при добавке к песку 5% пластичной глины может возникнуть морозное пучение, а при добавке 10—20% глины морозное пучение развивается очень интенсивно. Однако при больших содержаниях пластичной глины, например порядка 40%, морозного пучения практически не происходит. Миленц и Кинг считают, что наиболее чувствительны к морозному пучению грунты, занимающие промежуточное положение между тонкозернистыми песками или крупнозернистыми алевритами и твердыми глинами. В твердых глинах не образуются линзы льда вследствие их очень низкой проницаемости.

Энделл показал относительное влияние каолинита, натриевого монтмориллонита и кальциевого монтмориллонита на скорость морозного пучения в искусственных смесях этих минералов с кварцевым порошком (фиг. 5-17). В случае натриевого монтмориллонита отмечается наименьшая интенсивность пучения, а в случае каолинита — наибольшая.


Согласно Ламбу, при низких содержаниях иллитовой, каолинитовой или монтмориллонитовой глины в песчано-глинистых смесях способность к морозному пучению наиболее выражена у смесей с иллитовой глиной и наименее — с монтмориллонитовой глиной; при высоких содержаниях глины наибольшей способностью к морозному пучению обладают смеси с каолинитовой глиной, а наименьшей — смеси с монтмориллонитовой глиной (фиг. 5-18). Исключение составляет железистая разновидность монтмориллонита, которая больше способствует морозному пучению, чем каолинит. При небольших содержаниях монтмориллонита способность смесей к морозному пучению варьирует в зависимости от состава обменных катионов, которые по степени уменьшения склонности смесей к морозному пучению располагаются в следующем порядке: железо, магний, калий, кальций и натрий. По склонности к морозному пучению монтмориллонитовые глины различаются в сто раз сильнее, чем по составу обменных катионов. Согласно Ламбу, склонность хлоритовых глин к морозному пучению такая же, как и у каолинитовых глин, а у аттапульгитовых глин она очень велика.

Ламб изучил также влияние добавок химических веществ на развитие морозного пучения и пришел к выводу о том, что диспергирующие добавки снижают интенсивность морозного пучения, а агрегирующие добавки почти не оказывают на него воздействия.

Обсуждение


Приведенные данные указывают, что глинистые минералы, обеспечивающие высокую проницаемость пород, имеют и наибольшую склонность к морозному пучению. Этого и следовало ожидать, поскольку в глинистых грунтах с низкой проницаемостью не может просачиваться столько воды, сколько необходимо для роста линз льда.

Следует помнить о том, что наличие трещин, позволяющих воде просачиваться через глинистые грунты, может затушевать влияние других факторов на морозное пучение таких грунтов.