Уплотнение котлована при строительстве зданий

Это способность грунта образовывать растворы при контакте с другими компонентами. Иначе их называют гомогенными смесями переменного состава. Проще говоря, это максимальное количество грунта, растворяющееся в растворителе.

По В.А. Приклонскому, растворимость делят на прямую и диффузную (выщелачивание).

При первом процессе происходит непосредственный контакт воды и минералов грунта. А при диффузном такого прямого соприкосновения не происходит. Выщелачивание - это самопроизвольный процесс передвижения ионов в растворе под воздействием разности содержания в разных частях грунта.

Диффузное растворение наиболее важно для глинистых грунтов. Именно они характеризуются слабой водопроницаемостью и содержанием связанной воды. Внутри песчаного или грубообломочного грунта, наоборот, преобладает прямое растворение водорастворимых веществ и их фильтрационное перемещение. Диффузное растворение происходит гораздо медленнее, чем прямое.

Абсолютно нерастворимого грунта в природе не существует. Но для инженерно-геологической индустрии наиболее интересна растворимость карбонатных, сульфатных и галоидных грунтов.

Несмотря на то, что совсем нерастворимых грунтов нет, скорость растворения все же у разных пород отличается. И на процесс влияет несколько факторов:

• химико-минеральный состав;
  
  
• структурно-текстурные особенности грунта;
  
  
• характеристики растворителя;
  
  
• термодинамические условия;
  
  
• размеры минеральных кристаллов;
  
  
• наличие примесей.
  
  

Теперь о каждом факторе более подробно.

К карбонатным грунтам относят известняк, мергель, кальцит, мрамор, доломит. И их растворимость равна доли грамма на 1 л. К галоидным относят сильвин, галит, карналлит. Их показатель превышает 100 г на 1 л.

Устойчивость кристаллической решетки галоидных и карбонатных грунтов зависит от энергии, т.е. от работы, которая требуется для разрушения связей внутри решетки. Отсюда следует, что прослеживается взаимосвязь радиуса и валентности самих ионов. Растворимость сильно уменьшается при повышении валентности.

Кроме того, на обсуждаемый показатель существенно влияет растворяющая способность растворителя. Это воздействие обусловлено его диэлектрическими свойствами.

Этот фактор влияет на растворимость двояко. Она увеличивается при уменьшении объемов минералов: крупнозернистые породы растворяются медленнее, потому площадь растворения у них небольшая. Влияние оказывают и кристаллизационно-цементные связи, потому что цемент на частицах обладает большей растворимостью, чем сами частицы. Это играет важную роль в засоленных дисперсных породах. В них образуются интересные формы поровых каналов или полостей.

Они зависят от диэлектрической проницаемости. Зависимость растворимости от проницаемости прямо пропорциональна. Вода содержит целый ионный комплекс. И их совместное влияние достаточно сложно и на сегодняшний день мало изучено.

Наличие в растворителе углекислоты мало влияет на растворимость сульфатных и галоидных грунтов, но сильно сказывается на этом же показателе у карбонатных. У них H2CO3 увеличивает обсуждаемую величину в 4-5 раз.

Углекислота образуется в растворителе из-за наличия в подземных водах углекислого газа, а он растворяется в десятки раз лучше, чем кислород, азот или метан.

К ним относят:

• увеличение колебательных движений ионов и ослабление их связей под действием высокой температуры. У разных минералов эта характеристика различна;
  
  
• увеличение растворимости грунтов под воздействием высокого давления. Если на минеральный скелет оказывается большее давление, чем оказывают на него водные растворы трещин и пор, то растворимость грунта увеличивается;
  
  
• состояние покоя или движения воды тоже влияет на растворение. При ускорении потока этот показатель увеличивается и наоборот.
  

Растворимость значительно больше при меньших размерах минеральных кристаллов. Например, мелкозернистые грунты растворяются, а крупнозернистые, наоборот, могут разрастаться. Тогда в них образуются полости, разделенные большими кристаллами.

Растворимость снижается при наличии менее растворимых примесей, и, наоборот, более растворимые примеси ускоряют процесс.

Эта величина характеризует свойство скального грунта растворяться в воде благодаря растворению веществ органического и неорганического происхождения. Ее определяют с помощью соотношения грунта и воды в пропорции 1:5. Это значение равно концентрации равновесного раствора, который образуется при контакте жидкости с грунтом. Показатель измеряют в г/л и обозначают как qsr.

По степени растворимости, согласно ГОСТ 25100-2020, грунты делят пять видов:

1. нерастворимые - qsr≤0,01 г/л;

2. труднорастворимые – 0,01< qsr≤1 г/л;

3. среднерастворимые - 1< qsr≤10 г/л;

4. легкорастворимые - 10< qsr≤100 г/л;

5. сильнорастворимые - qsr>100 г/л.

Прочностные характеристики скального грунта сильно зависят от его увлажнения. Большая часть конструкций гидромелиоративных систем находится в переувлажненном состоянии, поэтому перед их строительством изучают физико-химические свойства грунта. Именно они зависят от контакта минерального скелета с водой.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.