比較土中各類水的特徵,並分析它們對土的工程性質的影響

題目:

比較土中各類水的特徵,並分析它們對土的工程性質的影響

解答:

液態水:土中液態水指存在於土體孔隙中的水,可分爲自由水
土中水的存在形式固態水:根據對土工程性質的影響,固態水可作爲土礦物顆粒的一部分.
氣態水:氣態水作爲土中氣體的一部分.
(一)結合水
1 、定義:粘土顆粒表面通常帶負電荷,在土粒電場範圍內,極性分子的水和水溶液中的陽離子,在靜電引力作用下,被牢牢吸附在土顆粒周圍,形成一層不能自由移動的水膜,這種水稱爲結合水,如圖1-4所示.(見武工大編P9,圖2-8)
2、分類
在土粒形成的電場範圍內,隨著距離土顆粒表面的遠近不同,水分子和水化離子的活動狀態及表現性質也不相同.根據水分子受到靜電引力作用的大小,結合水分爲強結合水
定義:指緊靠粘土顆粒表面的水,顆粒表面的靜電引力最強,把水化離子和極性水分子牢固地吸附在顆粒表面,形成固定層.
性質:近於固體,不能傳遞靜水壓力,具有極大的粘滯性、彈性和抗剪強度,熔點:105℃左右時.當粘土中只含強結合水時,粘土呈固體狀態,磨碎後呈粉末狀態.
2).弱結合水
定義:弱結合水位於強結合水的外圍,仍受到一定程度的靜電引力作用,占有結合水膜的大部分.
性質:呈粘滯體狀態.不能傳遞靜水壓力,但當相鄰土顆粒水膜厚度不等時,水能從水膜較厚的顆粒移向水膜較薄的顆粒.當土中含有較多的弱結合水時,即表現爲高塑性、易膨脹收縮性、低強度和高壓縮性.
結合水在土中的含量主要取決於土的比表面的大小.要理解水的相互作用關係,才能掌握土的工程性質.例1:粘土礦物的顆粒細,比表面大,能大量吸附結合水.結合水使粒間透水的孔隙大爲縮小,甚至充滿,導致粘性土透水性差.另外,存在的結合水使顆粒互不接觸,便具有滑移的可能;同時相鄰土粒間的結合水因受顆粒引力的吸附,使粒間具有一定的聯結強度,所以粘性土又具有粘性和可塑性.
例2:砂粒、礫石等,顆粒粗,比表面小,孔隙大,孔隙水中結合水的數量可忽略不計.故粗粒土的性質主要取決於土粒的形狀、級配和排列方式(結構).
(二)自由水:
1.定義:指存在於土粒形成的電場範圍以外能自由移動的水.
2.性質:和普通水相同,有溶解能力,能傳遞靜水壓力.
3.分類:按自由水移動時所受作用力的不同,自由水可分爲
1)重力水
定義:指在重力或壓力差作用下,能在土中自由流動.
性質:一般指地下水位以下的透水土層中的地下水,它對土粒有浮力作用.重力水直接影響土的應力狀態,並應注意建築物的防滲要求和基坑(槽)開挖時採取降(排)水措施.
2.毛細水
定義:指受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水.
性質:存在於地下水位以上的透水層中,毛細水上升高度對建築物底層的防潮有重要影響.
當土孔隙中局部存在毛細水時,使土粒之間由於毛細壓力互相靠近而壓緊(圖1-5),土因此會表現出微弱的凝聚力,稱爲毛細凝聚力.如這種凝聚力的存在,使潮溼砂土能開挖成一定的高度,但乾燥以後,就會鬆散坍塌.

添加新評論

暱稱
郵箱
網站