Тема: Глинистые грунты, особенности их свойств

Глины являются одним из наиболее распространенных типов горных пород, слагающих до 11% всего объема земной коры. С ними часто прихо-дится иметь дело при возведении фундаментов зданий и строительстве раз-личных инженерных сооружений.
Они повсеместно используются как сырье для производства керамики, кирпича, цемента, а также в качестве наполнителя при изготовлении резины, бумаги, буровых растворов и т.д. Глины обладают высокой адсорбционной способностью, и их успешно применяют для очистки масел, красок, вина, от-беливания тканей, а также как естественные экологические барьеры для борьбы с распространением техногенных загрязнений.
Глинистые грунты относятся к группе связных. Они являются продук-том механического распада и химического разложения горных пород. Гли-нистые грунты представляют собой агрегаты мельчайших глинистых частиц чешуйчатого строения (слюда, хлорит и др.) размером менее 0,005 мм и пес-чаных -- зернистых частиц разных размеров.
Чешуйчатая и мелкозернистая (пылеватая) фракции глинистых грунтов имеют большую удельную поверхность соприкасания и тонкие капилляры. Такое строение грунтового скелета и наличие пленок воды, обволакивающей частицы, придают глинистым грунтам связность и способность деформиро-ваться под влиянием нагрузки во влажном состоянии без появления трещин на поверхности.
Связность глинистых грунтов увеличивается с уменьшением влажно-сти. Глинистые грунты благодаря своей структуре обладают малым коэффи-циентом фильтрации и слабой водопроницаемостью. Водопроницаемость глинистых грунтов увеличивается с увеличением размеров и количества зер-нистых частиц.
Цель данной работы – изучение глинистых грунтов, их особенностей и свойств.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
– изучить свойства глинистых грунтов с позиций физико- химической теории прочности;
– рассмотреть деформационные свойства глинистых грунтов;
– исследовать инженерно-геологические лабораторные методы изуче-ния деформационных свойств глинистых грунтов и анализ получаемых дан-ных;
– охарактеризовать минералогические и химические составы грунтов;
– выявить особенности генезиса, состава и свойств глинистых грунтов Западной Сибири;
– провести анализ геоэкологических проблем строительства на глини-стых грунтах;
– выявить пути совершенствования технологии уплотнения глинистых грунтов.

Купить

Глинистые минералы обладают ярко выраженными ионно-обменными свойствами, что совместно с малым размером частиц и высокой удельной поверхностью (суммарной площадью поверхности частиц в единице массы породы) определяет их повышенную адсорбционную способность. Это заме-чательное свойство позволяет использовать глины как природные высоко-эффективные сорбенты для защиты почв, грунтов и подземных вод от техно-генных загрязнений.
Чрезвычайно важным моментом при взаимодействии частиц глинистых минералов с водой является формирование вокруг их поверхности двойного электрического слоя (ДЭС) . Внутренняя часть ДЭС образована отрицатель-но заряженной поверхностью глинистой частицы, а внешняя состоит из ад-сорбционного и диффузного слоев гидратированных катионов. Структура ДЭС во многом зависит от pH и концентрации солей раствора, в котором он формируется. Из-за кристаллохимических особенностей строения глинистых минералов при изменении pH раствора наблюдается перезарядка торцевых участков глинистых частиц.
Другим важным фактором, определяющим свойства глинистых пород, является их структура. Под структурой понимают размер, форму, характер поверхности и количественное соотношение структурных элементов, их ори-ентацию в пространстве и тип структурных связей.
Изучение структуры горных пород проводится на макро- и микро-уровнях. На первом выявляют все особенности строения породы визуально, а на втором - с помощью оптических и растровых электронных микроскопов (РЭМ). По отношению к тонкодисперсным глинистым породам изучение их микроструктуры приобретает особое значение.
Микроструктура глинистых пород - чуткий индикатор условий фор-мирования породы, а различное сочетание ее признаков находится в тесной взаимосвязи со свойствами. В работах были подробно рассмотрены типы микроструктур глинистых пород и особенности их формирования в ходе ис-тории геологического развития.

Купить