Физические свойства грунтов.

Для использования грунтов в инженерно строительных условиях необходимо знать их свойства и уметь определять показатели, характеризующие эти свойства. Знание физических свойств грунтов позволяет определить их состояние и предопределить возможное изменение этого состояния под влиянием различных физико-химических процессов

плотностные св-ва:
Плотность -физическое свойство грунтов, количественно оценивае­мое величиной отношения их массы к занимаемому объему.

Плотность твердых частиц грунта – масса единицы ихобъема[кг/м³]. Плотность определяется минеральным составом и присутствием органических и органоминер-х в-в. Органические вещества снижают плотность. Плотность грунта (плотность влажного грунта ) – масса единицы объема грунта с естественной влажностью и природным сложением(пористостью). Зависит от минер-го состава, влажности и характера сложения(пористости) грунтов.
Плотность скелета грунта – масса твердой компоненты в единице объема грунта при естественной (ненарушенной) структуре. Зависит от минерального состава и характера сложения(пористости)грунта.

ρ_d= (w-весовая влажность.)
гидрофизическиесв-ва

Влагоемкость – способность вмещать максимальное кол-во воды.
Водонепроницаемость- способность водонасыщенных грунтов пропускать сквозь себя воду за счет градиента напора. Движение воды по порам грунта условлено влиянием гравитационных сил и внешним воздействием. Она связана с фильтрацией.Коэф-т фильтрации зависит от пористости, давления, гранулометрич и минерологич состава. При коэф-те фильтрации = 10^-6 и менее грунты считаются водоупорными.

Газофизические свойства

Газопроницаемость -способность пропускать сквозь себя газ при наличии перепада давления. Тк в природе не существует сплошных грунтов, то они все газопроницаемы.

Теплофизические свойства

Теплоемкость грунтов - способность грунтов поглощать тепловую энергию при теплообмене.
Теплопроводность- способность проводить тепло, оценивается коэфф-ом теплопроводности(λ), который равен кол-ву тепла, проводимого грунтом в единицу времени через единицу площади при температурном градиенте=1.

Морозостойкость -способность грунтов сопротивляться воздействию отрицательных температур. Оценивается циклом замораживания и оттаивания грунтов и соответсвующей потерей их прочности, а также коэфф-ом морозостойкости=отношению предела прочности при сжатии образцов после замораживания к пределу прочности при сжатии сухих.

Электрические свойства

Электропроводность- способность грунтов проводить электрический ток. Характеризуется удельной электропроводимостью(сигма) или удельным электрическим сопротивлением(ро), R-полное электрическое сопротивление образца грунта, S-площадь попереч сечения,
L-длина образца.

Магнитные свойства

1. Намагниченность (I) — результирующий магнитный момент единицы объема или единицы массы грунта, вызванный однородным магнитным полем.
где I — намагниченность, Н — напряженность магнитного поля, — магнитная восприимчивость.

2. Удельная магнитная восприимчивость — магнитная восприимчивость единицы массы материала с плотностью(p).По величине магнитной восприимчивости все вещества формально делятся на два класса:

при материал относится к классу диамагнетиков;

при — к классу парамагнетиков.

Радиационные свойства

Радиоактивность -превращение неустойчивых изотопв одного химического элемента в изотопы других с излучением элементарных частиц.

Альфа излучение- ядро гелия: 2 протона и 2 нейтрона. При бэта распаде испускается нейтрон или позитрон. Гамма-излучение обладает волновыми и корпускулярными свойствами.

34. Основные физические показатели свойств грунта.-это показатели, определенные только экспериментально в полевых или лабораторных условиях.

1)Плотность грунта-отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому эти грунтом объема (г/см³),(т/м³) Плотность большинства грунтов природной структуры и влажность находятся в пределах 1,4-2,2 г/см3. Природная плотность определяется путем отбора проб грунтов ненарушенного сложения(монолитов) и их последовательного анализа. Наиболее распространенным методом является метод режущего кольца.

2) Влажность - отношение массы воды,содержащейся в грунте к массе сухого грунта.W= Природная (естественная)-влажность грунта в естественных условиях его залегания;

Зависит от минералогич., гранулометрич составов грунта, его пористости, наличия органики, гидрогеологич и климатич природных условий. У большинства грунтов омега = 10-60%, у ила омега=100-200%.

3)Плотностью твердых частиц (твердой компоненты, твердой фазы) грунта называется масса единицы их объема. Численно она равна отношению массы твердой компоненты грунта к ее объему. Единицей измерения этого свойства в системе СИ является кг/м3, в системе СГС — г/см3; коэффициент между ними равен 10^3. плотность твердых частиц большинства грунтов изменяется от 2,50 до 2,80 г/см3

4) Предел пластичности(раскатывания) и предел текучести –определенные граничные значения влажности, при достижении которых происходит изменение консистенции грунта.

Граница пластичности- такое количество воды при котором грунт переходит из твердого состояния в пластичное и наоборот. Граница текучести-влажность, при увеличении которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее.

5)гранулометрический состав- процентное содержание фракций грунта по массе.(Фракции –группа частиц с приблизительно одинаковыми диаметрами, определенного диапазона).состав зависит от сжимаемости грунтов, их сопротивление сдвигу, пористости, водопроницаемости, пластичности. гранулометрический состав определяется путем механического анализа, заключающегося в разделении грунта на отдельные фракции(ситовой метод)