Определение дисперсности мерзлых грунтов

Одна из главных особенностей мерзлой породы заключается в свойстве, которое называется дисперсность. Под дисперсностью понимается особая характеристика, делящая породу на два типа: первый имеет гранулометрический (означает предельную дисперсность) состав и второй - агрегатный (встречающийся в природе; в естественной среде). Их большим преимуществом является то, что они позволяют определить не только само присутствие частиц, имеющих разные размеры, но и их соотношение (а значит, и природу) в том или ином составе. На самом деле эти показатели очень важны, ведь они напрямую влияют на химический состав породы, что, в свою очередь, оказывает влияние на ее структуру и свойства.

Для дисперсных мерзлых пород характерна полидисперсия - система, содержащая в себе частицы самых разных размеров. Именно по этой причине зачастую породы характеризуются повышенной пылеватостью, льдистостью (особенность, которая показывает фазовый состав и физическое состояние мерзлой породы при определенных условиях), своеобразной криотекстурой (системой включений в мерзлых грунтах, зависящей от различных параметров ледяных образований). Также им присущи изменения объема почвы, происходящие из-за замерзания или оттаивания грунтовых вод, которыми она пропитана.

Если говорить о гранулометрическом составе, то его наличие является хорошим признаком при проверке нормативных характеристик мерзлых пород, а также служит специальным показателем при систематическом и всестороннем изучении естественных и искусственных обнажений горных пород, которое позволяет определить состав, происхождение и другие особенности и нанести область их распространения на топографической карте (такой способ называется геологическим картированием).

Что касается дисперсных пород, то для их характеристики используется специальная классификация В. Охотина, причем в ней рассматривается концентрация как глинистых частиц, содержание которых не превышает и 0,0002 см, так и пылеватых (0,0002-0,005 см), а также песчаных (0,005-0,2 см). Для определения относительного содержания смесей различных частиц в мерзлых горных породах используются такие же способы, как и для немерзлых. Только важно помнить: перед тем, как проводить испытание, образцу необходимо оттаять. Алгоритм действий по подготовке мерзлой породы выглядит следующим образом:

1. выполнить прослушивание образцов либо в открытом пространстве, либо в вакууме, причем температура во время проведения испытания должна быть строго отрицательной. Это позволяет сохранить образцам определенную мерзлость грунта;
   
   
2. Далее необходимо размочить породы в стоячей (спокойной, без какого-либо течения) воде. Ориентировочный период размачивания составляет ¼ суток.
   
   
3. Затем приступают к действиям, о которых говорилось ранее.

Полученные показатели применяются для различных целей: для определения грунта, который обеспечивал бы наибольшую прочность при строительстве дорог и аэродромов, для характеризации песка, необходимого для создания бетона и др.

Благодаря анализам вышеперечисленных составов можно узнать, насколько та или иная порода способна противостоять разрушающему действию воды, какие связи имеют оттаявшие породы и при каких условиях происходит формирование различных отложений. В большинстве случаев самым подходящим способом для характеризации мерзлых пород является визуальный метод. Он представляет собой ряд определенных исследований, которые проводятся либо на открытых территориях, либо в лабораториях.

Чтобы сделать оценку той или иной породы, ее растирают в руке, чтобы определить текстуру; делают срез для определения типа поверхности, рассматривают под лупой или невооруженным глазом и подвергают трем различным состояниям, чтобы узнать ее физическую природу.

По завершении характеризации системы ледяных включений в мерзлом грунте и льдистости берутся два образца. Первый необходим для того, чтобы узнать влажность, плотность и суммарную льдистость, а второй - для определения примерных показателей с помощью визуального метода.