Классификационные показатели глинистого грунта в строительной практике.

Глинистые грунты содержащие достаточное количество глинистых частиц и достаточное количество влаги проявляют свойства пластичности, т.е. способность изменять под воздействием внешних сил свою форму без разрывов оплошности и трещин.

Глинистые частицы образовались в процессе выветривания горных пород под воздействием химических процессов, и характеризуется очень малыми размерами d<0,005мм при опытном определении по методике Сабанина и d≤0,002 по методу Стокса. Глинистые частицы состоят из разных минералов обладающих разной активностью взаимодействия с водой. Основные группы минералов глинястых частиц: коаланита, гидрослюд и монтмориллонита. При взаимодействии с водой вокруг глинистых частиц образуются пленки прочносвязанной и рыхлосвязанной воды. Оболочки прочносвязанной воды не могут быть удалены от частиц применением давления, оболочки рыхлосвязанной воды могут быть удалены при давлении P 75кг/см2().

При наличии в глинистых грунтах только связанной воды они не проявляют свойств пластичности. При наличии в грунте связанной и свободной (гравитационной) воды они проявляют свойства пластичности. Эта особенность взаимодействия с водой была положена в основу методики оценки границы перехода глинистых грунтов из твердого в пластичное состояние. При значительном количестве свободной воды в глинистом грунте он теряет свойства пластичного тела и переходит в состояние вязкой жидкости. Эта особенность взаимодействия с водой была положена в основу определения границы перехода из пластичного состояния в текучее. Глинистые грунты с различным количеством глинистых частиц, отличающихся размерами, минеральным составом, различающихся составом солей, содержащихся в оболочке рыхлосвязанной воды, характеризуются разными показателями влажностей, соответствующих границам перехода из твердого в пластичное () и из пластичного в текучее состояние (). Влажности на границе раскатывания () и на границе текучести () определяются опытным путем на образцах нарушенной структуры.

В практике использования грунтов для строительных целей, классификация глинистых грунтов по содержанию и активности глинистых частиц осуществлялась по индексу пластичности

Содержание глинистых частиц по массе определяется опытом путем основанным на скорости падения частиц в воде. При известном содержании глинистых частиц Мг (в %) можно оценивать их коллоидно-химическую активность

А_к=I_p/М_Г

I_p – число пластичности в %;

При А_к>1,25 – глины с высокой коллоидной активностью, характеризуются высокой влагоемкостью, набухают при замачивании, могут значительно менять прочностные и деформационные свойства при увлажнении, могут резко менять свои свойства при замачивании техногенными жидкостями.

При 0,75<А_к<1,25 – глинистые грунты с нормальной коллоидной активностью, при взаимодействии с водой их свойства меняются в меньшей степени чем для грунтов с высокой активностью.

При 0,75>А_к – глинистые грунты с низкой коллоидной активностью.

Классификация глинистых грунтов по показателю I_p выполняется по таблице 3.1

Таблица 3.1.

Глины в природном состоянии обладают различной величиной влажности, которая может изменяться в процессе строительства и в процессе эксплуатации. Фактической влажности может соответствовать различное состояние грунта по пластичности, что в значительной мере может повлиять на его деформационные, прочностные и другие свойства. Классификационные состояния глинистого грунта по степени пластичности осуществляется по индексу текучести

Классификация глинистых грунтов по индексу текучести приведена в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

Состояние глинистого грунта по пластичности сильно влияет на изменение его строительных свойств, при устройстве фундаментов неглубокого заложения в качестве опорного слоя основания не рекомендуется применять глинистый грунт с I_L>0,75 а при устройстве свайных фундаментов I_L>0,6.

Оценка уплотнённости глинистого грунта может быть выполнена по коэффициенту уплотненности

e, e_p, e_L – коэффициенты пористости грунта естественного сложения на границе раскатывания и на границе текучести.

; .

- плотность вещества частиц грунта;

- плотность воды принимается 1г/см³.

При К_е<0 глинистый грунт не до уплотнен.

При К_е>1 глинистый грунт сильно уплотнен.

При К_е<1 грунт характеризуется средним уплотнением.