Am construit o nouă așezare. A fost decorat cu frumos, așa cum se spune "cu ace," clădiri cu cinci etaje. În vara, noii coloniști au venit în apartamentele lor spațioase. Furtuna și veselă a remarcat acest eveniment.
Acest fenomen a început să studieze o comisie specială a constructorilor. Concluzia sa a fost că, datorită compresiei terenului, sedimentul neuniform a apărut sub greutatea clădirilor, care a fost motivul crăpării pereților. Cererea a fost atacată împotriva designerilor care au presupus că au făcut o greșeală și au calculat incorect proiectul de clădiri.
Trebuie să spun că astfel de calcule sunt ușor de verificat. Apoi, experții invitați au revizuit desenele de case și au concluzionat: nămolul este calculat corect, clădirile sunt construite conform tuturor regulilor artei clădirilor. Și crăpături? Experții ridică din umeri și pleacă.
Apoi, experții de la fața locului au început să studieze cu atenție fenomenul misterios. Observările geodezice efectuate, spre surprinderea tuturor, au arătat că clădirile nu stau jos, ci, dimpotrivă, se ridică!
Acest lucru a încurcat constructorii, dar specialiștii de pe teren imediat "și-au deschis ochii" și i-au permis să descopere cauza unor deformări ciudate. Acesta este un sol argilos!
Când a fost examinată compoziția mineralogică a argilelor, sa constatat imediat că acestea conțin o cantitate considerabilă de mineron montmorilonit. El a fost "tulburătorul". După cum am menționat deja în capitolele anterioare, acest mineral din argilă are o capacitate uimitoare de a se umfla.
În fundațiile clădirilor construite se așază un multimetru de astfel de lut. Conținutul lor de umiditate a fost mic, din vara uscat vreme, aceste argile în gropi uscate și crăpate. Apoi au fost construite clădiri. Ploile de toamnă au dus la faptul că în argila de-a lungul "sinusurilor" de-a lungul pereților exteriori au început să primească apă. Iată rezultatul. În cazul în care conținutul de umiditate din argile a crescut, au început să se umfle. Pe secțiuni separate ale clădirii s-au ridicat, pe. 8-10 cm, cauzând o încălcare a construcției și apariția fisurilor.
A fost interesant faptul că atunci când argilele s-au umflat, presiunea măsurată a fost de 0,5-0,6 MPa. În același timp, presiunea asupra solurilor; Greutatea clădirilor a fost de numai 0,2 MPa. Astfel, presiunea de umflare a solului a fost de 2,5-3 ori mai mare decât presiunea asupra greutății casei. Prin urmare, evenimentele descrise.
Asemenea fenomene sunt comune în mai multe regiuni din sudul țării noastre. De exemplu, în SSR din Azerbaidjan, patch-urile de teren sunt adesea alcătuite din straturi de argile inflamabile. Prin urmare, în aceste locuri pot apărea deformări ale clădirilor asociate cu umezirea bazelor lor.
Au fost înregistrate fenomene similare în mai multe țări (în SUA, Cuba, Birmania etc.).
Știm deja că umflarea se datorează particularităților zăpezii cristaline a unor minerale din argilă.
Și dacă astfel de argile umede, umflate încep să se usuce? În acest caz apare procesul opus - laturile cristaline ale mineralelor argiloase încep să contracte, scăzând volumul lor. Există un fenomen interesant - contracția solului.
În acest proces, în timpul uscării argilei se manifestă forțe. comprimarea solului. Există mari presiuni: până la 5 și chiar 10 MPa. Motivul apariției lor este asociat cu creșterea presiunii capilare și a forțelor intermoleculare în timpul uscării.
Pe plan extern, fenomenul de contracție este de a reduce volumul de sol, cracarea și creșterea densității. Suprafața solurilor argiloase în pereții canalelor și terasamentelor datorită contracției începe să se exfolia, ceea ce duce la o distrugere progresivă a pantelor acestor structuri. In zonele aride se formează fisuri de contracție înguste și late penetrant în matrice de argilă la o adâncime de 2-5 m. Reducerea volumului pentru acest proces poate ajunge la 30-40%. suprafață Hg astfel argilele se produce model complex de fisuri pe poligoane originale din sol în descompunere.
Oamenii de știință de mulți ani au investigat fenomenul de umflare. Sa constatat că nu se întâmplă cu o cantitate mică de particule de lut (cu o dimensiune mai mică de 0,002 mm). Prin urmare, lut de nisip, care conține mai puțin de 10%, aproape nu se umflă. Și cu cât mai mult argilă a acestor particule, cu atât este mai mare umflarea. De asemenea, a fost evidențiată dependența umflăturii de caracteristicile chimice ale solurilor, de umiditatea naturală și de alți factori.
Este interesant faptul că, dacă vom determina suma volumelor de apă și sol care interacționează, va fi mai mare decât volumul de lut umflat. Prin urmare, este imposibil să se prezice cantitatea de umflături în ceea ce privește volumul de apă absorbită de sol.
Principalul rol în umflătura aparține mineralelor din argilă. Astfel, argilele, constând din caolinit, se umflă mult mai slab decât montmorilonitul. Mineralogii au descoperit că distanța dintre pachetele cristaline de montmorilonit crește cu umiditatea de la 6 la 30%, crescând cu un factor de două. Acesta este principalul motiv pentru care argilele cu un mineral dat se umflă atât de mult.
Nu mai puțin interesantă este problema duratei procesului de umflare. În laborator sa constatat că pentru diferite soluri variază de la câteva la 120 de ore sau mai mult. Ar trebui să se ia în considerare faptul că vorbim de umflarea probelor de argilă încorporate într-un inel de 2 cm înălțime.
Umflarea și contracția sunt posibile nu numai soluri argiloase, ci și turbă. Cine nu cunoaște această rasă, formată în ținuturile mlaștine ca urmare a dispariției și descompunerii plantelor. În Uniunea Sovietică, un teritoriu vast - mai mult de 70 de milioane de hectare - este acoperit de acesta. În cazul în care mlaștini sunt drenate și turba este într-un mediu "uscat" nefamiliare, atunci începe contracția sa intensă. Valoarea sa poate atinge 50% din volumul inițial.
Deseori există o imagine originală: podurile și clădirile construite pe grămezi pe astfel de turbări drenate par să se ridice și să stea în aer. Desigur, natura contracției în acest caz este oarecum diferită. Este asociat cu pierderea apei din turbă.
Se pune întrebarea: o va face. umfla turba atunci cand este umezit? Dacă turba uscată este umezită cu apă, atunci, desigur, va începe să se umfle, dar nu se va întoarce niciodată la volumul pe care la avut în condițiile de mlaștină înainte de a se scurge.
Deja în vremuri străvechi, oamenii au atras atenția asupra capacității lutului de a se rupe cu ușurință în mâini, iar când este uscat în aer, devine ferm, păstrând forma dată.
Vasele de argilă din siturile neolitice (cu 6-7 mii de ani în urmă) au fost cercetate la Institutul de Arheologie al Academiei de Științe a URSS. Oamenii de știință au stabilit că în acele vremuri felurile de mâncare erau făcute dintr-un amestec de îngrășăminte de pasăre sau de gunoi cu lut. Astfel de nave s-au dovedit a fi foarte puternice și nu se temeau de o temperatură de 900 ° C. Aceste produse nu au fost arse la început, așa cum a fost făcut mai târziu.
Un număr de popoare antice au făcut, de asemenea, vase de răchită acoperite cu lut. Această artă este încă cunoscută de unele triburi din America de Sud și Africa.
S-au petrecut sute de ani, și poate mii de ani, până când o figurină sau un vas de lut a fost găsit accidental într-un incendiu. Apoi oamenii și-au dat seama că argila care a fost pe foc a dobândit calități noi. Ea devine mai durabilă, nu se înmoaie în apă și schimbă culoarea. Deci, aproximativ 6-8 mii de ani în urmă au apărut primele ceramică. Se poate presupune că acest secol de "produse ceramice" a precedat epoca metalelor (tratarea cuprului a început cu aproximativ 7 mii de ani în urmă).
arta ridicat de fabricare de articole din ceramica lut ajuns la vechii egipteni, babilonieni, asirieni, iar mai târziu grecii și multe alte popoare ale civilizațiilor antice. În zilele faraonilor din Egipt, un grup mare de artizani au fost olari.
In sudul Mezhdurechye (zona Tigru si Eufrat) realizate din lut găleți, cutii, țevi și cărămizi. (. Oamenii care au trăit în zona Mesopotamiei în secolul al XVIII-XII ien) hitiții au fost creatorii primelor cărți - tablete de lut, care au fost apoi uscate la soare sau ușor arse. Aceste tablete erau "veșnice".
În timpul săpăturilor din capitala veche a Asiriei - orașul Ninive, arheologii au descoperit o bibliotecă bogată care conținea peste 200 de mii de comprimate de lut. A fost cu adevărat o comoară, dezvăluind multe secrete ale mileniilor îndepărtate.
Astfel, solul din lut a contribuit la dezvoltarea și îmbunătățirea culturii vechilor popoare.
În lumea modernă, utilizarea argilor a devenit extrem de răspândită. Pe straturile clădirilor și structurilor construite din argilă, este realizată din cărămizi roșii, canale și conducte de drenaj, vase, izolatoare și multe alte lucruri. În toate aceste varietăți de articole din solurile argiloase, capacitatea lor de a-și schimba proprietățile sub umiditate este larg utilizată.
Cercetările oamenilor de știință au arătat că, pe măsură ce conținutul de umiditate crește, solul de lut trece de la un stat (consistență) la altul. Dacă umiditatea este scăzută, lutul este uscat și dur. Acum începe să crească treptat umiditatea solului. Atunci când valoarea sa atinge "limita inferioară a plasticității" (sau "marginea de rulare"), argila va trece într-o stare nouă de consistență plastică. Acesta va fi ușor de frământat, de schimbat și de reținut, atașat la acesta atunci când este comprimat. Realizarea acestei condiții este necesară pentru turnarea cărămizilor, a țevilor de ceramică, a țiglelor și a altor produse; Conținutul de umiditate corespunzător acestei limite (denotat wp) f variază de la 8 la 40% pentru diferite soluri de lut.
Dacă continuăm creșterea umidității, putem atinge limita superioară a plasticității (sau limita de randament) la care argila își pierde forța și începe să curgă. Dintr-un sol cu umiditate peste această limită (notată cu wL), nimic nu poate fi turnat. Este periculos să se construiască pe o astfel de lut: se va stoarce de sub subsol, iar clădirile de pe el se vor stinge. Oamenii de știință spun că în acest caz se transformă într-un sol slab, cu apă saturată.
Această limită a tranziției de la plastic la consistența curgată depinde chiar de limita de rulare, de caracteristicile chimice și mineralogice ale argilelor, precum și de conținutul de particule fine.
Cunoașterea umidității corespunzătoare acestor limite a dat un efect secundar neașteptat. S-a constatat că diferența dintre valorile lor (wl - wp) pentru a determina numele de lut. Valoarea sa a fost numită numărul de plasticitate. Dacă este mai mică de un - sol nisipos, 1 - 7 - solul este numit roditor nisipos. Un alt tip de argila - argilos are o plasticitate de la 7 la 17. În cele din urmă, este mai mare de 17. Ne-am întâlnit deja cu aceste nume soluri, dar apoi au luat cu privire la conținutul de particule de argilă (mai mici de 0,002 mm) pentru argila.
Este un primar, spune "pământ", în termeni de plasticitate și conținut de particule de lut? Se pare că da. Atunci când valoarea plasticității numărul 10 este argilă și conține 12-14% particule de argilă.
Multe substanțe, cum ar fi ceară, sticlă, metale, miere, bitum etc., sunt capabile să treacă la o stare plastică, dar motivele pentru trecerea tuturor acestor substanțe sunt diferite. Aici și temperatură, presiune și efecte chimice. În argile, trecerea la o stare plastică este asociată cu prezența în ele a unui număr corespunzător de particule fine acoperite cu filme de apă microscopice.
Înapoi în anii 1920, omul de știință A. F. Lebedev a descoperit că apa din sol poate fi în diferite forme. Dacă umiditatea este mică, aceasta formează filmele cele mai fine (în mai multe molecule) în jurul particulelor. O astfel de apă era numită ferm legată. Pe măsură ce umiditatea crește, grosimea filmului crește, legăturile moleculelor de apă cu suprafața particulelor slăbesc și umiditatea devine liberă.
Am vorbit deja despre structura de coagulare a solurilor argiloase. Este determinată de existența acestei umidități a filmului.
Vom continua să saturam solul cu apă. Apoi, în colțurile dintre particulele vor fi apa capilară (din care am menționat atunci când au vorbit despre nisipurile). Dacă continuați să păstrați umezeala, apa va începe să umple porii solului. Deci, nu există svo- „de apă liberă, capabil să se deplaseze prin porii sub influența gravitației. Toate aceste forme de apă în sol reprezentată grafic de 24. Astfel, starea plastică a solului se produce după apariția apei slab legat, care, după cum se lubrifiază particulele, permițându-le să alunece în raport cu celălalt.
După apariția primelor semne de prezență a apei libere, legăturile dintre particule sunt încălcate, umiditatea capilară dobândește menisci ușor înclinate, iar structura solului este întreruptă. În acel moment, apare fluiditatea lutului.
Și dacă solul este saturat nu cu apă, ci cu kerosen, benzină, alcool sau alt lichid? În acest caz, solurile din lut nu formează un corp de plastic. Acest lucru se datorează diferitelor caracteristici fizico-chimice ale apei și altor lichide.
Dacă uscați zgura umedă în aer, atunci va apărea procesul invers. Mai întâi liber, apoi capilar și,
în cele din urmă, numai apa ferm legată va rămâne. În acest caz, se spune că solul are umiditate higroscopică.
Uscarea ulterioară a lutului în dulapul de uscare va duce la dispariția apei bine legate. Dacă temperatura de încălzire este ridicată la 120 ° C sau mai mult, laturile de cristal din mineralele argiloase încep să se descompună. La temperaturi ridicate, apare fenomenul de "sinterizare" între particule. Solurile argiloase își vor schimba compoziția minerală atât de mult încât se formează o substanță nouă care nu se înmoaie în apă. Exemplul său poate servi drept produse ceramice și cărămizi.
Solurile Clayey includ argilă, argilă și argile nisipoase care sunt într-o stare solidă, ductilă sau care curge.
Proprietățile solurilor silice-argiloase depind în mare măsură de umiditate. Dacă solul decongelat conține doar apă legată ferm.
Solurile de argilă sunt compuse din particule foarte mici - mai puțin de 0,005 mm, având de obicei o formă neregulată.
Loess face parte dintr-un grup de luturi siltice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: