Какой тип связи преобладает в глинистых грунтах: Пластичность грунта – описание, формула

Пластичность грунта – описание, формула

Пластичность грунта – это физическое свойство связных дисперсных грунтов менять свою форму без разрыва под воздействием внешних нагрузок. После снятия давления форма сохраняется. Характеристика в большинстве своем зависит от влажности.

• Пластичность грунта
• Что такое пластичность грунта
• Определение пластичности грунта
• Определение верхнего предела пластичности
• Определение нижнего предела пластичности
• Метод раскатывания шнура
• Метод прессования
• Расчет числа пластичности
• Практическое значение показателя пластичности грунтов
• Другие свойства грунтов, связанные с пластичностью
• Показатель текучести
• Консистенция
• Активность грунта

Пластичность свойственна глинистым и лёссовидным грунтам с мелкими частицами. Определяется свойство по верхнему и нижнему пределу пластичности. Цифровым выражением показателя является число пластичности.

Что такое пластичность грунта

В любом грунте присутствует влага.

Она бывает:

• Связанной
  Молекулы воды связываются с глинистыми минералами, гумусом и другими веществами. Чаще всего такой тип встречается в глинистых и пылеватых грунтах, плодородных почвах, торфе. Связанная влага с трудом удаляется при высушивании.
• Капиллярной
  Эта вода находится в мелких порах с размерами 0,001-1 мм. Она способна подниматься из нижних горизонтов в верхние под влиянием силы поверхностного натяжения. Жидкость может отжиматься и удаляться из открытых капилляров, из закрытых – только после их разрушения.
• Осмотической
  Вода проникает в микроагрегаты и глинистые зерна под влиянием осмотических сил. Она связывается с минералами, отвечает за набухание грунта и его пластические свойства.
• Свободной
  Вода находится в крупных порах с размерами больше 1 мм. Она не связана с химическими элементами грунта, свободно удаляется под давлением или при высушивании.

Пластические свойства проявляются, когда в материале преобладает капиллярная и осмотическая влаги. Такая вода накапливается в микропорах глинистого грунта и внутри его зерен.

Существует две основные теории, объясняющие механизм возникновения пластичности:

• Коллоидная
  В глинистых грунтах всегда присутствуют коллоиды – мелкие твердые частицы, распределенные в жидкости. Они связывают между собой глинистые зерна грунта, при этом не препятствуют их перемещению относительно друг друга. Коллоиды выступают своеобразной смазкой, позволяющей грунту деформироваться без потери связности.
• Гидратная
  Согласно этой теории, пластичность обеспечивает тонкая прослойка воды между глинистыми частицами. Она связывает между собой элементы грунта, но при этом они могут перемещаться относительно друг друга.

Обе теории дополняют друг друга. Скорее всего пластичность обеспечивается как коллоидами, так и водными прослойками.

При снижении влажности связь между частицами ослабевает, грунт твердеет или начинает распадаться на куски. Повышение влажности ведет к появлению большого количества свободной воды. Глинистый грунт в таком случае переходит в текучее состояние (превращается в эмульсию).

По показателю влажности определяют основные параметры пластичности:

• Нижний предел пластичности (Wp) – влажность, при которой грунт становится твердым или теряет связность
• Верхний предел пластичности (Wl) – влажность, при которой грунт становится текучим (превращается в жидкую эмульсию)
• Число пластичности (Ip) – разница между верхним и нижним пределом (Ip=Wl-Wp)

Именно на числе пластичности основывается классификация глинистых грунтов (ГОСТ 25100-2011 и новый ГОСТ 25100-2020). Она дана в таблице.

Тип грунта	Число пластичности, lp
Супесь	1-7
Лёгкий суглинок	7-12
Тяжёлый суглинок	12-17
Лёгкая глина	17-27
Тяжёлая глина	Больше 27

Пластичность, даже при определенной влажности, есть не у всех грунтов.

Она зависит от ряда характеристик:

• Гранулометрического состава
  Площадь поверхности мелких глинистых частиц очень большая, что позволяет конденсироваться на их поверхности большему количеству воды.
• Минерального состава
  Глины на основе монтмориллонита (слоистого глинистого минерала, обладающего способностью впитывать большое количество воды и набухать) обладают большей пластичностью, чем на основе каолинита (глинистого минерала класса водных силикатов алюминия с меньшей склонностью к набуханию).
• Молекулярного состава
  Пластичность падает при возрастании в грунте трехвалентных ионов (алюминия, трехвалентного железа) и увеличивается при появлении одно- и двухвалентных (лития, калия, натрия, двухвалентного железа).
• Состава воды
  В естественных условиях вода представляет собой раствор солей разной концентрации. Чем больше в ней соли, тем меньше пластичность грунта при определенных параметрах влажности.

Дальше мы опишем, как определяются все показатели пластичности.

Определение пластичности грунта

Верхний и нижний предел пластичности определяют экспериментально по влажности на границе раскатывания и текучести. Затем по полученным данным вычисляют число пластичности.  Методики описаны в ГОСТ 5180-2015. Подробно о каждой читайте в соответствующей части статьи.

Определение верхнего предела пластичности

Чтобы определить верхний предел пластичности (или влажность на границе текучести), понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Балансирный конус Васильева массой 76±2 г и с углом уклона возле вершины 30°
• Цилиндрическая чаша (идет в наборе с конусом)
• Металлическая или фарфоровая чаша для размельчения грунта диаметром 7-8 см
• Шпатель
• Фарфоровая миска с пестиком
• Терка
• Вазелин
• Сито с ячейками 1 мм

Образец для испытания может иметь нарушенное сложение.

Минеральные грунты берут как с природной влажностью, так и в воздушно-сухом состоянии. Ил и почва должны иметь естественную влажность.

Пробу подготавливают следующим образом:

1. Грунт растирают в миске или натирают на терке
2. Органические останки с размерами больше 1 мм обязательно вынимают
3. Материал просеивают через сито с ячейками 1 мм
4. Отбирают пробу массой около 100 г, к ней добавляют дистиллированную воду и выдерживают массу в чаше 2 часа (тяжелые суглинки – 6 часов)
5. Лишнюю влагу из ила удаляют фильтровальной бумагой или отжимают образец в хлопчатобумажной ткани

Проведение испытания:

1. Подготовленную пасту из грунта выкладывают в цилиндрическую чашу. Она должна полностью заполнить емкость. Поверхность выравнивают на уровне краев чаши.
2. Поверхность балансирного конуса смазывают вазелином и подводят его острие к поверхности грунтовой пасты.
3. Затем конус плавно опускают, чтобы он погружался в грунт под давлением собственного веса.
4. Влажность на границе текучести фиксируется в том случае, когда конус опускается за 5 секунд на глубину 10 мм.
5. После этого из образца отбирают пробу 15-30 г и определяют ее влажность по стандартной методике. О ней вы можете прочитать в статье Влажность грунта.

Если за 5 секунд конус погружается на меньшую глубину, чем 10 мм, пасту вынимают из цилиндра, доливают к ней дистиллированную воду, тщательно перемешивают и повторяют опыт.

Если за такой же промежуток времени конус опускается в грунт больше, чем на 10 мм, образец следует просушить. Для этого пасту перекладывают в фарфоровую чашу и слегка просушивают ее на воздухе, постоянно помешивая шпателем.

В США для определения границы текучести используется метод Казагранде (Casagrande). В этом случае в специальную чашу накладывают грунтовую пасту. По центру делают борозду шириной 1,25 см. Затем на приборе с электрическим приводом чашу приподнимают и бросают на резиновое покрытие. На границе текучести после 25 ударов бороздка должна закрыться. Метод довольно субъективный, поэтому показатели американских, европейских и российских стандартов могут не совпадать.

В Западной Европе, Канаде, Японии, Австралии используется 2 типа цилиндров – весом 80 г и 60 г. В первом случаев угол скоса у вершины 30°, во втором – 60°. В остальном методика не отличается от предложенной российским ГОСТ 5180-2015.

Определение нижнего предела пластичности

Нижний предел пластичности – это влажность, при которой грунт начинает твердеть и распадаться на куски.

Ее определяют двумя методами:

• Раскатыванием шнура
• Прессованием

Их описание вы найдете в продолжении текста.

Метод раскатывания шнура

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Стеклянные или металлические бюксы (небольшие баночки с крышками)
• Шпатель
• Ступка с пестиком
• Фарфоровая чаша
• Мелкая терка
• Сито с ячейками 1 мм
• Пластиковая или стеклянная пластина

Проба готовится так же, как и при определении влажности на границе текучести. Чаще всего из предыдущего образца берут пробу 40-50 г.

Порядок проведения исследования следующий:

1. Берут небольшую часть грунта, разминают его и раскатывают на пластине шнур. Его диаметр – 3 мм, длина – около ширины ладони.
2. После раскатывания грунт сминают в комок и опять раскатывают. Процедуру повторяют до тех пор, пока шнур не начнет распадаться на куски по 3-10 мм.
3. Куски собирают в бюксы и закрывают крышками.
4. Когда масса кусочков грунта достигнет 10-15 г, определяют их влажность по стандартной методике.

Метод прессования

Для определения нижнего предела пластичности в этой методике используется прессование грунта в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой). Суть опыта в том, что под прессом из грунта отжимается жидкость, пока не будет достигнута влажность на границе раската.

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Бюксы
• Фарфоровая чаша и ступка с пестиком
• Шпатель
• Сито с ячейками 1 мм
• Фильтровальная бумага
• Хлопчатобумажная ткань
• Деревянные либо металлические пластинки
• Металлический лабораторный шаблон округлой формы толщиной 2 мм и с отверстием по центру (диаметр отверстия 5 см)
• Пресс

Образец готовят таким же образом, как и в предыдущих методиках.

Порядок проведения исследования:

1. Шаблон укладывают на хлопчатобумажную ткань. Отверстие заполняют грунтовой пастой и выравнивают ее поверхность на уровне его края.
2. Далее шаблон убирают, а оставшийся образец сверху накрывают тканью.
3. Затем на грунт снизу и сверху кладут фильтровальную бумагу в ткани.
4. Пробу прижимают пластинками и воздействуют на нее прессом, чтобы создать давление 2 МПа (20 кг/см2). Прессуют пробу 10 минут.
5. После образец вынимают, снимают с него фильтровальную бумагу и ткань.
6. Грунтовую лепешку перегибают пополам. Если на сгибе появилась трещина, значит достигнута влажность на границе раската.
7. Если трещина не появилась, берут новую порцию грунтовой пасты и повторяют опыт. Время давления при этом увеличивается на 10 минут.

При использовании метода прессования около 20% образцов нужно параллельно проверять с помощью раскатывания шнура. Результаты обоих способов должны быть сопоставимыми. Поскольку методика не является полностью самостоятельной и требует большего количества оборудования, она применяется редко.

Расчет числа пластичности

После определения влажности на границе текучести и раската рассчитывают число, или индекс пластичности (Ip) по формуле:

Число пластичности – это основной показатель, по которому оценивают это свойство. На его основе грунты разделяют на глины, суглинки и супеси. Классификация подана в таблице выше.

На основе числа пластичности также рассчитывают предполагаемую деформацию грунта под нагрузками. Поэтому показатель определяют при планировании строительства на глинистых грунтах.

Практическое значение показателя пластичности грунтов

Пластичность – это один из основных показателей, который позволяет оценивать глинистые грунты.

Он влияет на следующие важные характеристики:

Несущую способность
Пластичная и текучая глина имеет более низкую несущую способность, чем твердая. Она сильно деформируется под давлением, проседает. Поэтому следует учитывать, при какой влажности грунт перейдет в пластичное состояние. При этом также смотрят, насколько эта влажность выше, чем естественная, на том или ином участке.

• Склонность к набуханию и усадке
  По пластичности грунта определяют его активность. Чем выше этот показатель, тем сильнее набухает глинистый грунт.
• Структурную прочность
  Прочность грунта падает при переходе от твердого к пластичному и от пластичного к текучему состоянию.

Для строительных грунтов высокое число пластичности – отрицательная характеристика. Это значит, что грунт находится в пластичном состоянии при широком диапазоне влажности. Высокий показатель будет полезен в керамической промышленности, при производстве цемента и в ряде других сфер. В них используются пластичные глины, из которых делают посуду, фарфор и другие материалы.

Также отметим, что с пластичностью связано несколько других показателей, которые характеризуют состояние грунтов при разной влажности. О них вы узнаете дальше.

Другие свойства грунтов, связанные с пластичностью

С пластичностью грунта непосредственно связаны следующие характеристики:

• Показатель текучести
• Консистенция
• Активность грунта

Детальнее об их значении и способах расчета мы расскажем в продолжении этой части статьи.

Показатель текучести

Показатель, или индекс текучести (Il) – это величина, которая рассчитывается по формуле для грунтов с естественной влажностью и нарушенным сложением.

Характеристика помогает предвидеть некоторые механические свойства глинистых грунтов, такие как:

• Влажность, при которой они переходят в текучее состояние
• Степень усадки основания
• Степень деформации под определенным давлением

Индекс текучести рассчитывают по формуле:

В таблице ниже вы найдете классификацию глин, суглинков и супесей в зависимости от показателя текучести. Скажем сразу, что эта типология неофициальная, не закреплена в ГОСТах.

Тип грунта	Индекс текучести (il)
	Меньше 0,01	0,01 — 0,25	0,25 — 0,5	0,5 — 0,75	0,75 — 1	Больше 1
Глины и суглинки	Твёрдые	Полутвёрдые	Тугопластичные	Мягкопластичные	Текучепластичные	Текучие
Супеси	Твёрдые	Пластичные	Пластичные	Пластичные	Пластичные	Текучие

Консистенция

Показатель, или индекс консистенции (Ic) характеризует способность грунта сохранять свою форму и состояние при механическом воздействии и без него. Он включает больше параметров грунта, зависящих от влажности, чем пластичность.

Консистенция бывает жидкой и твердой. Также выделяют ряд переходных форм:

• Текучую
• Текуче-пластичную
• Мягкопластичную
• Тугопластичную
• Пластичную
• Сыпучую

Консистенция определяется в илистых и глинистых грунтах, плодородных почвах. Она зависит от количества и типа влаги, которая находится в грунте. Наибольшее значение имеют связанная и капиллярная вода. При наличии большого количества свободной влаги грунт переходит в текучее состояние.

У торфа и заторфленных грунтов консистенцию не определяют. Их свойства менять свое состояние зависят не столько от воды и мелких частиц, сколько от природных восков и битумов.

Индекс консистенции определяется по формуле:

В зависимости от показателя, грунты делятся на 4 группы:

1. Очень твердые – индекс консистенции больше 1 (литифицированные или окаменевшие глины)
2. Твердые – 0,5-1 (сухие глины и суглинки)
3. Мягкие – 0,05-0,5 (влажные глинистые грунты)
4. Жидкие – меньше 0,05 (водонасыщенные глинистые грунты в текучем состоянии)

Активность грунта

Под активностью глинистого грунта (А) понимают соотношение пластичности и количества глинистых частиц. Показатель дает представление, насколько грунт склонен к набуханию и усадке.

По активности глинистые грунты разделяют на:

• Неактивные глины со слабой склонностью к набуханию (А меньше 0,75)
• Средне активные (А больше 0,75 и меньше 1,25)
• Активные с выраженной склонностью к набуханию (А больше 1,25)

Показатель активности зависит не только от гранулометрического, но и от химического состава.

В таблице даны виды глинистых минералов и показатели их активности (склонности к набуханию).

Тип минерала	Показатель активности (А)
Смектит	1 — 7
Иллит	0,5 — 1,0
Каолинит	0,5
Гидратированный галлуазит	0,1
Дегидратированный галлуазит	0,5
Атгапульгит	0,5 — 1,2
Аллофан	0,5 — 1,2

Вы можете попробовать и самостоятельно определить, какой грунт у вас на участке. Для этого нужно взять комок грунта и увлажнить его до мягкого состояния. Затем необходимо скатать из него шарик и распластать его в лепешку.

Результаты могут быть следующими:

• Глина распластывается в лепешку без трещин
• Суглинок дает трещины по краям
• Супесь распадается

Но такой метод, разумеется, дает очень условные результаты. Они пригодятся для определения типа грунта на вашем участке, чтобы в последующем можно было улучшить его свойства добавлением песка, перегноя или чернозема. Можно ориентироваться на приблизительные данные и при строительстве небольшого помещения для садового инвентаря. Но если вы планируете возводить жилое здание, строить капитальный гараж или сарай, лучше заказать геодезические исследования у специалистов.

Показатель текучести грунта — ГЕОЛОГ

Проведение лабораторных испытаний позволяет определить не только физические, но и химические свойства образцов грунта. Физическое состояние у них разное. Из-за этого выполнение вычисления некоторых видов показателей возможно не у всех грунтов. Показатель текучести грунта можно вычислить при работе с пылевато-глинистыми почвами, то есть глинами, суглинками и супесями.

Если на территории изысканий преобладает один из этих типов грунта, нужно правильно рассчитать его текучесть, потому что это сильно влияет на его характеристики.

Показатель текучести

Показатель текучести грунта – различие влажностей между природным состоянием материала, а также на границе его раскатывания, и индекса пластичности. Определение этого показателя возможно только в лабораториях. Он дает более детальные сведения по грунту. Измерение этого показателя позволяет правильно охарактеризовать грунтовые вязкость и густоту.

На этот показатель оказывает сильное влияние природная влажность грунта. В итоге он может быть как отрицательным (твердый грунт), так и положительным (текучая консистенция).

Такие геологические изыскания для коттеджа или иного объекта точно определяют, в каком состоянии находится грунт. Это очень важно при создании проектов, при выборе подходящего материала, проведения изыскания для фундамента и так далее. Цена вовремя проведенных анализов – надежность сооружения.

Степени текучести

По показателю текучести грунта все глинистые грунты делятся на подвиды супесей, глины и суглинков.

Супеси могут обладать тремя степенями текучести: твердой, пластичной и текучей консистенциями. А вот у глин и суглинков таких степеней шесть: твердая, полутвердая, тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная и текучая.

Результаты лабораторных исследований позволяют найти и предел пластичности грунта. Он помогает выяснить, какое количество воды в грунте содержится при изменении консистенции. То есть, влияние воды на показатель текучести грунта.

Геология для проекта строительства содержит множество изысканий. Важно, чтобы смета включала все пункты исследований: полевых, и лабораторных.

Грунты с текучим состоянием обладают очень слабой несущей способностью. Такой грунт в дальнейшем приведет к смещению конструкции здания или же к сильной усадке фундамента. Следует заказать проведение этого исследования до начала проектных работ. Если нет возможности строиться в другом месте, заказчик должен предпринять все возможные меры безопасности. Стоимость профилактических мер окупится крепостью и надежностью фундамента здания.

В грунтовой лаборатории ООО «Геолог» вы можете заказать любые виды исследований грунта. Наши специалисты, прежде чем поместить образец в лабораторию, специально выезжают на исследуемую строительную площадку и берут образцы грунт и воды из подготовленных скважин. Если площадь строительной площадки велика, то берется несколько образцов по всей площади изучаемой местности.

Услуги геодезиста стоят недорого, и заказать их в нашей компании очень просто. Воспользуйтесь контактными данными на сайте и свяжитесь с нашими операторами. Консультация по самым сложным вопросам в области инженерных изысканий бесплатна.

Чтобы получить точный расчет предстоящих исследований рекомендуем прислать на наш электронный адрес техническое задание. В ближайшее время наши специалисты подготовят точную смету предстоящих расходов. Мы успешно работаем по многим регионам России, а также в Москве и Московской области

Почему глинистые почвы сжимаются и набухают

Чтобы понять, почему почвы сжимаются и набухают, вам нужно понять молекулы воды и молекулы глины. Каждая молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Каждый из атомов водорода делит свой электрон с атомом кислорода. Таким образом, молекулы воды имеют форму буквы «V» с атомом кислорода в точке «V» и атомами водорода на концах ножек «V». Разделяя отрицательно заряженный электрон со своим соседом по кислороду, каждый атом водорода приобретает частичный положительный заряд. В то же время атом кислорода, добавляя два электрона, которые являются общими с атомами водорода, приобретает отрицательный заряд. Положительные и отрицательные заряды атомов действуют как полюса магнитов. Противоположности притягиваются. Отчасти вода является жидкостью, потому что отрицательные заряды каждой молекулы притягиваются к положительным зарядам других молекул воды, поэтому молекулы слипаются. Это пример водородной связи.

Некоторые типы молекул глины имеют отрицательно заряженные участки на своей поверхности. Отрицательно заряженные точки притягивают положительно заряженные части молекул воды, то есть атомы водорода. В результате вода прилипает к молекулам глины. Вода не связывается химически с молекулами глины, она просто прилипает к ним, как клейкая лента на окне. Говорят, что слой молекул воды, который прилипает к частице, удерживается за счет адгезии. Поскольку молекулы воды имеют тенденцию прилипать друг к другу, процесс, называемый когезией, состоит в том, что первый слой молекул воды, удерживаемый за счет сцепления, притягивает дополнительный слой за счет сцепления. Конечным результатом является то, что частица глины может оказаться с отрицательно заряженными участками, покрытыми несколькими слоями воды.

То, как данная частица почвы взаимодействует с водой, сильно зависит от ее формы и размера, а также от электрического заряда на поверхности. Молекулы глины, как правило, представляют собой крошечные плоские пластины, похожие на объекты. Каждая молекула имеет большую площадь поверхности по отношению к ее объему. Некоторые глинистые минералы плоские и имеют множество отрицательно заряженных участков на своей поверхности. То, что они плоские и правильно заряжены, означает, что такие молекулы могут притягивать большое количество воды по сравнению с их собственным объемом. Общие примеры глинистых минералов, которые являются плоскими и отрицательно заряженными, включают бентонит и мотморолинит.

Поскольку молекулы глины часто плотно упакованы, между частицами очень мало места. То есть порового пространства очень мало. В то же время из-за отсутствия каналов между частицами воде очень трудно проходить через глины. В результате говорят, что глины имеют низкую пористость и низкую проницаемость. Когда вода добавляется в глинистую почву, она сначала присоединяется или прилипает к отрицательно заряженным точкам каждой молекулы. По мере добавления большего количества воды слой воды, удерживаемый адгезией, увеличивается до толщины нескольких молекул воды. Конечно, добавление воды ко всем частицам в комке глины означает, что по мере присоединения воды к каждой частице частицы глины начинают раздвигаться. Когда частицы глины раздвигаются, пористость увеличивается, а проницаемость нет. Проницаемость остается низкой отчасти потому, что молекулы воды прилипают к частицам глины. По мере добавления большего количества воды молекулы воды, удерживаемые силами сцепления (вода притягивается к воде), продолжают сгущать слой воды вокруг каждой частицы глины. Увеличивающийся объем воды продолжает отталкивать молекулы глины все дальше друг от друга. По мере того как добавляется все больше и больше воды, слои воды становятся достаточно толстыми, чтобы действовать как смазка между соседними частицами глины, а масса глины становится мягкой и податливой. В крайних случаях увлажнение глинистых почв может вызвать вертикальное движение более чем на фут в северном Техасе.

Поскольку вода прилипает к глине, а не химически связывается с глиной, воду можно довольно легко удалить. В первую очередь глины высыхают за счет испарения. Растения могут ускорить этот процесс. По мере высыхания глины сжимаются и трескаются. Если бы глина удвоилась в объеме, пока поглощала воду, то при высыхании она потеряла бы менее половины своего объема. Когда глины расширяются, они образуют относительно твердые массы с небольшим количеством пустот или без них. Напротив, при высыхании глины усаживаются неравномерно, образуя трещины и трещины. В результате сухая уплотненная глина, которая гидратируется, может расширяться на шесть дюймов, но сжиматься только на три дюйма по мере высыхания. Это одна из причин, по которой дома, которые поднимаются вверх из-за протечек в водопроводе, часто никогда не возвращаются на исходное положение.

Процессы поглощения и выделения воды глинистыми грунтами протекают медленно. Чтобы вода прошла через крошечные промежутки между молекулами глины, требуется время. Также воде требуется время, чтобы раздвинуть молекулы глины. Наблюдать за увлажнением глинистой почвы — все равно, что наблюдать за ростом травы. С практической точки зрения мы можем видеть, что почвы усыхают в засушливые периоды. Ранее гладкие участки растрескиваются. Трещины в глинистых почвах, вызванные обезвоживанием, могут иметь ширину в несколько дюймов и достигать глубины в несколько футов. Автор измерил трещины в Ирвинге, штат Техас, шириной до шести дюймов, в которые можно было вставить рулетку на 8 футов.

Линейка продуктов Halliburton Baroid включает Benseal, глиняный материал, в котором используются гидрофильные свойства бентонитовых глин (т. е. способность притягивать воду). Для тех, кому интересно, на Youtube есть несколько коротких видео о структуре воды.

Иногда совершенно очевидно, что ваш дом нуждается в некоторых работах по фундаменту. Но в большинстве случаев это не так. Чтобы ваш дом оставался безопасным для вас и ваших близких, важно доверить эту работу профессионалам. Свяжитесь с Advanced Foundation Repair для бесплатной и точной проверки. Благодаря многолетнему опыту, передаваемой пожизненной гарантии и готовности работать с вами над планом платежей, чтобы убедиться, что ваш дом получит необходимый ремонт, вы не будете разочарованы.

Консультанты ABTS | Миссисипи | Expansive and Yazoo Clay

Что такое Expansive Soil: Экспансивная почва состоит из глинистой почвы с высокой степенью потенциального объемного изменения по мере изменения содержания влаги в почве. При микроскопическом исследовании глиняные частицы обнаруживают тонкую плоскую пластинчатую форму. Такая форма приводит к тому, что частицы глины имеют относительно большую площадь поверхности. Частицы глины несут электрический заряд и связаны с одним

, состоящим из более чем 50% частиц почвы, проходящих через сито № 200, с пределом текучести (LL) 50 или выше и индексом пластичности (PI) 50 или выше. 30 или выше. Экспансивная глина обозначается в USCS двухбуквенным символом C (глина) и H (высокая пластичность). Таким образом, расширяющаяся глина, определяемая USCS, обозначается как CH.

​

Как видно из карты слева, показывающей наличие обширных почв в Соединенных Штатах, большая часть штата Миссисипи потенциально может иметь обширные почвы в той или иной степени.

Экспансивная глина в Миссисипи: экспансивные глины расположены по всему штату Миссисипи как в небольших, так и в крупных месторождениях. Любой, кто когда-либо слышал о «Гамбо» в дельте Миссисипи, знает, что это экспансивная глина. Однако Департамент транспорта Миссисипи

еще один мало чем отличающийся от магнита. Заряд не очень силен, поэтому его относительно легко можно разрушить молекулами воды, вставленными между глиняными пластинами. Во время насыщения, когда между глиняными пластинами застревает больше воды, пластины раздвигаются. Конечным результатом является общее увеличение объема матрицы почвы, которое мы признаем расширением или пучением глины. Этот процесс работает в обратном направлении во время сушки, что приводит к усадке. Экспансивная или высокопластичная глина имеет физические свойства, определенные Единой системой классификации почв (USCS) 9.0003

(MDOT) SOP определила определенные типы почв как сильно изменяющиеся объемы. Это формации Язу, Портерс-Крик, Зилфа и Хаттисберг/Паскагула. Опять же, существует вероятность того, что локальные залежи расширяющейся глины могут присутствовать практически в любом месте в нашем штате, но формации, перечисленные MDOT, содержат преимущественно расширяющиеся материалы. На рисунке ниже показано общее расположение проблемных образований.

Формации Зилфа и Портерс-Крик в Северном Миссисипи

Группа Джексона, Зильфа и Портерс -Крик Формирования в центральной части Миссисипи

Джексон Группа, Зильфа, Портерс -Крик Формирования в Центральном / Северном М.С.

Хаттисбург / Паскагула Формирование в Южном Миссисипи

Что является yazooo. в районе Большого Джексона Метро и Центральной Миссисипи находится формация Язу геологической группы Джексона, или глина Язу.

 

Приведенный ниже рисунок с подробным описанием и картой расположения и протяженности глины Язу был предоставлен в исследовании штата 151, проведенном USACE. Глина Язу обозначена желтыми областями, а границы города обозначены красными областями. Формация проходит полностью под городами Джексон, Фловуд, Мэдисон, Риджленд, Флора, Бентония

Кантон, Сандхилл, Мортон и Форест, а также под большинством городов Клинтон, Фловуд, Ричленд и Язу-Сити. Формация обычно сужается к северу к югу от Идена и к северу от Кантона и Сандхилла, к западу к востоку от Сартартии и Язу-Сити, к югу примерно на полпути между Ричлендом и Байрамом и простирается на юго-восток в узкой полосе. полоса через Мортон, Пелахатчи, Форест, Лейк, Пачута, Шубута и Мазервилль, через границу штата Миссисипи в западные части Алабамы, начиная сужаться от Мелвина и Гилбертона и около Калломбурга и

State Study 151 и 236

Франквилл. Глина Язу представляет собой месторождение эпохи эоцена (от 56 до 33,9 миллионов лет назад), образовавшееся в морской среде. Минералог глины Язу состоит из смектита (вероятно, монтмориллонита), который считается очень активным типом глины. Максимальная толщина глины Язу составляет около 400 футов и уменьшается до менее чем 12 дюймов вдоль северного края обнажения. Глины Yazoo чрезмерно консолидированы и обычно отлагаются в трех зонах. Самая верхняя зона состоит из сильно выветрелых илистых глин, простирающихся до глубины менее

 от 12 дюймов до примерно 10–15 футов. Илистая глина считается минимально расширяющейся с относительно низким потенциалом усадки/набухания и отсутствует в некоторых местах. Под илистой глиной находится очень пластичная выветренная глина, или «глина Язу». Это зона/материал, который отвечает за большинство местных проблем, связанных с усадкой/набуханием фундамента. Глубина выветрелой глины обычно простирается примерно на 30-40 футов ниже поверхности земли. В основе выветренной глины лежит невыветрелая серо-голубая глина, которую иногда называют «голубой глиной Язу». Эта самая глубокая зона не подвергалась воздействию естественного выветривания и простирается на глубину около 400 футов.

​Как экспансивная глина может повлиять на мой фундамент:  Если вы хотите построить или купить дом, особенно в ключевых областях, указанных выше, экспансивная  глина вызывает беспокойство. Неглубокая экспансивная глина под жилым фундаментом может отрицательно сказаться на долговременной работе конструкции. Однажды источник процитировал, что из примерно 250 000 новых домов, ежегодно строящихся на обширной почве, примерно 60% получают повреждения, а 10% — значительные повреждения. Другой источник сообщил, что ежегодный ущерб домам в США от обширных почв оценивается примерно в 1 000 000 000 долларов США.

 

Как уже отмечалось, расширяющаяся глина Язу демонстрирует особенно высокую степень объемного изменения по мере увеличения или уменьшения содержания влаги в почве по сравнению с другими расширяющимися глинами в регионе. Эти изменения влажности почвы обычно вызваны, но не ограничиваются ими; преобладающей сезонной погодой, ирригацией, инженерными сетями и вегетативной корневой системой. Расширение/усадка будет реализовано за счет новых опорных оснований в виде восходящего и нисходящего движения или подъема и осадки.

​

После возведения плиты на уровне грунта наличие плиты обычно ограничивает колебания влажности почвы в более центральных областях плиты. Критическая зона обычно простирается от периметра фундамента на расстояние от 8 до 10 футов внутрь от края плиты. Большая часть колебаний влажности почвы и, следовательно, движения будет происходить в этой зоне. По мере намокания (расширения) и высыхания (сжатия) грунта по периметру фундамента соответственно смещаются края фундамента. По мере высыхания грунта по периметру края фундамента опускаются, что приводит к характеру движения, называемому «центральным подъемом». По мере увлажнения почвы по периметру край фундамента поднимается, что приводит к характеру движения, называемому «подъем края». Результатом одной или комбинации этих моделей движения может быть повреждение опорных элементов дома, что может привести к трещинам и неровным плитам пола.

​

Если присутствие неглубокой расширяющейся глины не будет обнаружено и не устранено должным образом до начала нового строительства, оно, вероятно, будет ощущаться сооружением на протяжении всего срока службы. Как только движение активировано, очень мало можно сделать, чтобы остановить его навсегда. Местная глина Yazoo может испытывать увеличение объема более чем на 200% и создавать до 25 000 фунтов на квадратный фут давления набухания. Учитывая, что типичный дом обычно весит от 200 до 375 фунтов на квадратный фут, в зависимости от количества этажей, конечным результатом является широкая глина Yazoo в условиях набухания может оказать в 50 раз большее давление на основу, чем нагрузка фундамент соприкасается с землей. Это похоже, хотя и не почти в такой же степени, как и другие обширные глины в Миссисипи. Другими словами, глине Yazoo или другим экспансивным глинам очень легко поднимать и перемещать элементы фундамента дома. Истинная форма глины Yazoo также может претерпевать значительную усадку при сушке. Случаи, которые я видел на местном уровне, демонстрировали движение основания до 10–12 дюймов и более в крайних случаях, при этом движение от 3 до 5 дюймов не было редкостью. Много денег может быть потрачено на «ремонт фундамента» и выравнивание плит, однако, несмотря на то, что вам могут сказать, очень мало что можно сделать, чтобы остановить усадку/набухание глины после того, как она началась.