Складові компоненти грунтів.
Дисперсна система складається з двох або трьох речовин розподілених одне в іншому. Грунт при зволоженні представляє собою дисперсних систем, де дисперсною системою є вода, в обсязі якої поширені тверді мінерали являють собою дисперсну фазу. Можуть бути однофазними (гомогенними) і багатофазними (гетерогенними).
-Однофазні - системи, де в будь-якій точці всередині займаного ними простору фізичні властивості залишаються постійними.
-Багатофазні - системи, що складаються з різних фаз взаємодіючих між собою по поверхні розділу.
Грунти є багатофазну дисперсних систем. Основні елементи грунтів - тверді частинки, вода і газ.
Тверді частинки - мінеральні зерна, різні за формою, складом, розміром; рідше з слабо розклалися рослинних залишків.
Рідкі частки - різні форми води, з розчиненими в ній речовинами.
Газоподібні частки - повітря, який часто відрізняється від атмосферного.
Дисперсність - ступінь роздробленості. Чим дрібніше частинки грунту, тим більше дисперсність речовини і тим сильніше виражені певні властивості дисперсних систем.
За ступенем дисперсності грунт ділиться: Грубодисперсні, тонкодисперсні, колоїдні.
Збільшення вмісту в грунті тонкодисперсних і колоїдних речовин веде до збільшення сумарної поверхні частинок, а, отже, до збільшення розділу між різними фазами в грунті. Характеристикою ступеня дисперсності ґрунтів є їх питома поверхня - це відношення величини сумарної поверхні частинок до займаного ними обсягом. Частинки поперечного розміру менше 0,2мкм називаються колоїдними.
Схеми одно-, дво- і трифазного грунтів.
У механіці грунтів розрізняють наступні схеми твердої, рідкої і газоподібної фаз:
1. водонасичених грунтів (пори грунту цілком заповнені водою).
а) частки грунту, б) плівки зв'язаної води, в) вільна вода
Знаходяться грунти, розташовані нижче рівня грунтових вод, а також шари насичені капілярної водою. Вони є двофазної системою.
2. водонасиченого грунту, що включає бульбашки газу.
Поведінка другої системи мало відрізняється від поведінки першої, проте стисливість грунтів містять газ більше ніж стисливість водонасичених.
3. Тверда фаза розподілена в змішаній водно-повітряному середовищі. Ці грунти називаються трифазною системою.
У стані цієї системи знаходяться грунти в межах зони аерації, що піддаються поперечному зволоженню і просушуванню в залежності від випадають атмосферних опадів, коливання рівня грунтових вод і зміни температури.
4. Тверда фаза поширена в суцільний газоподібному середовищі, тобто пори грунту заповнені повітрям. Зазвичай їх розглядають як однофазні.
3. Види води в грунтах і її властивості.
Залежно від характеру зв'язку зі скелетом грунту вода поділяється на групи:
1.парообразная вода, може переходити в рідкий стан під впливом t і тиску.
2.связанная вода ділиться на:
а) хімічно зв'язана, що входить до складу мінералів, вона поділяється на конституційну, кристаллизационную і цеолітів.
б) фізично пов'язана, утримувана на поверхні мінеральних часток силами мають електричну природу.
Мал. 5. Схема електромолекулярного взаємодії поверхні 'мінеральної частинки 1 з водою: 2 - вода пов'язана; 3 - вода Рихлосвязанная (осмотична); 4 - вода вільна
3. Вільна вода.
-капілярна - пересувається і утримується в грунті силами капілярного напруги, легко видаляється при висушуванні.
-гравітаційна - вбирається і переміщається під дією сили тяжіння, накопичується під водотривкими пластами, утворюючи підземні і грунтові води. Має властивості рідкої води.
-іммобілізована - полягає в замкнутих порожнинах і знаходиться в стані спокою.
4. Вода в твердому стані (лід).