❶ 土的粒度成分如何影响土的工程性质
自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而组成的,也就是不同大小的土颗粒按不同的比例搭配关系构成某一类土,比例搭配(级配)不一样,则土的性质各异。
土颗粒大小,通常以其直径大小表示,简称粒径,单位为mm。
所谓土的颗粒大小组合情况在工程上就是按土颗粒(粒径)大小分组,称为粒组。每个粒组都以土粒直径的两个数值作为其上下限,并给以适当的名称,简言之,粒组就是一定的粒径区段,以毫米表示。
粒组划分的三个原则:
1.符合粒径变化所引起的质的变化规律,即每个粒组的成分与性质无质的变化,具相同或相似的成分与性质;
2.与粒组的分析技术条件相适应,即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析;
3.粒组界限值力求服从简单的数学规律,以便于记忆与分析,即各粒组界限值是200、20、2、1/20、1/200mm。
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❷ 土的成分是什么
土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的,通常称为土的三相组成。随着三相物质的质量和体积的比例
不同,土的性质也将不同。
同相部分即为土粒,由矿物颗粒或有机质组成,构成土的骨架。骨架之间有许多孔隙,而孔隙可以被液体
或气体或二者共同填充
土的矿物成分
土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物,如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘
土矿物以及碳酸盐等。
土的粒度成分(颗粒级配)
天然土是由大小不同的颗粒组成的,土粒的大小称为粒度。工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述
土的颗粒组成情况,这种指标称为粒度成分。
2)土的液相
土的液相是指存在于土孔隙中的水。按照水与土相互作用程度的强弱,可将土中水分为结合水和自
由水两大类。
3.土的气相
土的气相是指充填在土的孔隙中的气体,包括与大气连通的和不连通的两类。
与大气连通的气体对土的工程性质没有多大的影响,它的成分与空气相似,当土受到外力作用时,
这种气体很快从孔隙中挤出;但是密闭的气体对土的工程性质有很大的影响,密闭气体的成分可能是空
气、水汽或天然气。在压力作用下这种气体可被压缩或溶解于水中,而当压力减小时,气泡会恢复原状
或重新游离出来。含气体的土称为非饱和土,非饱和土的工程性质研究已成为土力学的一个新分支。
❸ 土壤粒径的测量方法
干筛法是将土壤充分压碎,用不同孔径的筛子筛分。
吸管法即土粒经充分分散后在沉降筒内于静水中按斯托克斯定律进行沉降。一定时间后,在一定深度上只有小于某一粒径的土粒均匀地分布着;这时在这个深度层吸取一定量的悬液烘干称其质量,可以计算出小于该粒径土粒的含量。
比重计法也是以斯托克斯定律为依据,用特制的甲种比重计于不同时间内测定某深度处土粒悬液的密度,即可计算出小于某粒径土粒的含量。
(3)土的粒度成分分析方法表扩展阅读
土壤单粒是在岩石矿物风化、母质搬运和土壤形成过程中产生的,在完全分散时 可以单独存在,用简单的物理或化学方法不能再细分,只能通过研磨、溶解或化学处理才能细分的单个的土壤矿物颗粒。
包括各种矿物碎片、碎 肩和胶粒以及有机残体碎屑。复粒是由各种单粒在物理化学和生物化学作用下复合而成的,包 括黏团、有机矿质复合体和微团聚体。
单粒、复 粒可以进一步通过物理、化学、生物化学和生物作用而黏结或团聚,形成各种大小、形状和性质不同的团聚体、结构体。单粒、复粒和结构体构成了土体的固相部分,土粒及粒间孔隙的大小、 形状和分布对土壤理化性质有重要影响。
❹ 土的物质成分
一般包括粒度成分、矿物成分和液相成分。
①粒度成分。土粒按粒径大小及其性质的近似性归并成粒组,用各粒组占总土重的百分数表示土的粒度成分。粒度分析结果用累积曲线图和分布曲线(柱状)图(图1、2)表示。据累积曲线可图解出d10、 d30、d50、d60等特征粒径值。d10为有效粒径,累积百分含量为10%的粒径,是土的有代表性的粒径,常用于计算潜蚀、透水性和毛细管性的经验公式中;d50为平均粒径,指累积含量为50%的粒径;d30、d60为限制粒径,指累积含量分别为30%和60%的粒径。此外,不均匀系数Cu=d60/d10和曲率系数 也是表示粒度成分的定量指标。分布曲线图中具有一个较窄的峰者,称单分散土;具有两个峰者,称双分散土;峰多而平缓者,称多分散土。
②矿物成分。土中的粗碎屑颗粒多由石英、长石、云母等原生矿物组成。原生矿物经风化,可溶物被溶蚀后形成不溶于水的次生矿物。其颗粒很细小(小于0.001毫米),是构成粘土的主要成分,故称粘土矿物。主要代表性粘土矿物是高岭石、蒙脱石和伊利石。它们的比表面积大、阳离子交换吸附能力强,是控制粘性土产生塑性、膨胀性、收缩性等特殊性质的主要因素。
③液相成分。土中的液相成分通常不全是自由水。根据水分子的活动性可分为毛细管水、结合水、结构水等类型。结合水是土粒与水发生复杂物理-化学作用的产物。土粒表面常分布有具游离电价的原子或离子,它们能吸引极性水分子形成水化膜。在水化膜中直接与土粒相接触,并牢固被吸引的水称吸附结合水(强结合水)。远离颗粒表面的水构成浓差渗透吸附结合水(弱结合水)。结合水形成的形式如图 3。强、弱结合水构成土粒表面双电层的反离子层,其中弱结合水大体相当于扩散层。结合水的发育是决定粘性土工程性质的主要因素。土中存在一定数量的可溶盐(NaCl、Na2SO4、CaCl2)。土中的水是水溶液。粘土胶粒从介质水溶液中吸附和交换分子、离子的能力称土的吸附能力。吸附有物理吸附(无极性吸附)和物理-化学吸附(极性吸附)。后者对土的工程性质的形成和演化有重要影响。在自然条件下,土粒表面荷负电,故阳离子吸附最普遍。吸附阳离子可与其他阳离子按化学当量进行离子交换。 100克干土能吸附阳离子的最大量称交换容量,以毫克当量表示。粘土胶体通常呈两性胶体,在等电点以下荷正电,将吸附交换阴离子(Cl、PO婯等),在富含铝及水铝英石的粘土中常见此种情况。