Глинобитные дома. По следам старых публикаций. Содержание.

Свойства глинистых грунтов и глинобетона

Основные свойства

Глинистый грунт представляет собой продукт выветривания полевошпатовых и некоторых других силикатных пород и состоит преимущественно из глинистых минералов типа каолинита, монтмориллонита и гидрослюд с примесью кварца, слюды, вторичного кальцита, опала и др. Состав и свойства глинистых грунтов зависят от их местонахождения. Глинистые грунты состоят из глинистых, пылевидных и песчаных частиц. В строительной науке глинистые частицы имеют размер менее 0,002 мм, пылевидные частицы 0,002—0,06 мм, песчаные частицы 0,06—2 мм.

Глинистые частицы выступают в роли вяжущего вещества для более крупных частиц глинистого грунта. Пыль, песок и более крупные частицы выполняют функцию фильтров в составе глинистого грунта. В зависимости от преобладания тех или иных частиц в глинистом грунте грунт может быть жирным, средним или тощим. Если содержание глинистых частиц по весу менее 15 %, такой грунт называют супесчаным, от 15% до 30% — суглинистым, более 30% — глиной. При содержании глинистого вещества менее 5% от общего веса грунт называют песчаным.

Минеральный состав глинистых грунтов

В глинистых грунтах минеральный состав существенно изменяется в результате накопления в них глинистых минералов и других новообразований. Наибольшее распространение и значение имеют следующие минералы. Полевые шпаты — сравнительно прочные минералы, практически нерастворимые в воде. Каолинит — относительно стойкий минерал, содержащийся в довольно большом количестве во многих глинистых грунтах. Другим известным глинистым минералом является. Монтмориллонитовые глины являются замечательными адсорбентами, так как обладают высокой поглотительной способностью. Кроме того, существует огромное разнообразие других глинистых минералов, таких как иллит, но в природе они встречаются реже.

По химическому составу глинистые грунты неоднородны. В зависимости от содержания красящих окислов грунты могут иметь характерный желтый, красный, коричневый, белый, черный или темно-коричневый оттенок. Глинистые минералы обычно имеют шестигранную пластинчатую кристаллическую структуру.

Пыль, песок, гравий

Свойства пылевидных, песчаных частиц и гравия отличаются от свойств глинистого вещества. Гравий образуется при переносе обломков валунного или булыжного камней на большие расстояния реками, горными потоками, а также под действием морского прибоя, приобретая при этом различную степень окатанности и сортировки. Пески состоят преимущественно из кварца, наиболее устойчивого к химическому выветриванию минерала. Наибольшей чистотой и однородностью зерен отличаются морские и золовые отложения; морские и речные пески имеют окатанную, а ледниковые — угловатую, наиболее благоприятную для строительных целей форму зерен.

Состав органической части грунтов

Глинистый грунт, вырытый с глубины менее 40 см, обычно содержит растительные вещества и гумус (продукт гниения растений), который в основном состоит из коллоидальных частиц и представляет собой кислую среду (рН менее 6). Грунт, используемый в качестве сырья для изготовления глиносырцовых материалов, должен быть очищен от гумуса и растительных веществ. Добавить гумус можно при условии его сухости и отсутствия опасности последующего ухудшения свойств глинобетона ( раздел 10).

Виды воды в грунтах

Вода, заполняющая поры грунта, оказывает весьма большое влияние на многие его свойства. Кроме свободной воды в грунтах различают еще три различные формы связей воды — кристаллизационную, адсорбционную и капиллярную. Кристаллизационная вода химически связана и может быть выделена только при ее нагреве до температуры от 400°С до 900°С. Адсорбционная вода поглощается поверхностью грунтовых частиц из воздуха, содержащего водяные пары.

Капиллярная вода представляет собой воду, передвигающуюся и удерживаемую в грунте силами капиллярного натяжения. Адсорбируемая и капиллярная вода удаляются при нагреве грунта до 105°С. Если сухая глина становится влажной, она набухает, так как вода проникает в слоистую структуру, окружая пластинки тонкой пленкой воды. Если эта вода испарится, межпластинчатое пространство уменьшается, и пластинки размещаются параллельно в соответствии со своими силами электрического заряда. Таким образом, грунт при нахождении в пластичном состоянии обладает прочностью на изгиб, а после сушки — прочностью на растяжение и сжатие.

Пористость

Пористость грунтов зависит от степени дисперсности и условий их формирования. Для одного и того же грунта пористость не является постоянной величиной, зависит от взаимного расположения в нем частиц и микроагрегатов и уменьшается при увеличении давления на грунт. При инженерных расчетах вместо пористости часто используют коэффициент пористости, представляющий собой отношение объема пор к объему твердой фазы, выраженный в долях единицы. Чем больше пористость, тем выше диффузия пара.

Удельная поверхность

Удельная поверхность грунта представляет собой сумму площадей всех частиц весом в 1 грамм. Крупный песок имеет удельную поверхность, равную 23см2/г, пыль — 450см2/г, и глина — от 10м2/г (каолинит) до 1000 м2/г (монтмориллонит). Чем выше удельная поверхность грунта, тем выше внутренние силы сцепления, и соответственно больше прочность при растяжении и сжатии.

Плотность

Плотность частиц грунта — отношение массы грунта в сухом состоянии к объему твердой части (включая поры). Карьерный глинистый грунт имеет плотность 1000—1500 кг/м3. Плотность сырцового кирпича и уплотненного глинобетона варьируется от 1700 до 2200 кг/м3 (и выше, если смесь содержит крупные и тяжелые заполнители).

Глинобитные дома. Все документы