Усадка набухають ґрунтів
Процес набухання ґрунту звернемо: при вислуховуванні набряклого (або природної вологості) ґрунту відбувається його усадка. Величина усадки залежить від багатьох факторів. Грунти, що містять мінерали з решіткою, що розбухають, мають більшу величину усадки, ніж грунти з мінералами, що мають грати з жорсткими зв'язками. Не менший вплив на усадку має дисперсність грунту.
Об'ємна усадка залежить від вмісту колоїдних частинок: зі збільшенням останніх відбувається її різке зростання. Так, при вмісті частинок розміром менше 0,0005 мм, що дорівнює 20%, об'ємна усадка становить 40%, а рівному 70% - 80%; при цьому зв'язок між цими величинами має лінійний характер. Встановлено, що найменше значення усадки одновалентних катіонів, найбільше — тривалентних. При цьому на величину питомої усадки впливає товщина зразка, що досліджується.
Для з'ясування залежності об'ємної усадки від початкової густини та вологості було проведено лабораторні досліди за зразками хвалинської глини непорушеної структури. З цією метою готувалися зразки різної щільності та вологості, які висушувалися при температурі до 105 про С протягом 8 год. Усадка залежить від температури висушування зразків. Особливо різке зростання усадки спостерігається зі збільшенням температури від 30 до 60 про З. Подальше підвищення температури висушування меншою мірою впливає зміна об'ємної усадки.
Досліди в приладах ПНГ на зразках хвалинської глини порушеної структури показали, що лінійне усадження зростає зі збільшенням початкової вологості. Величина усадки залежить від ступеня заповнення пір водою. Так, для зразків з рd= 1,0 г/см 3 збільшення ступеня вологості Sr від 0,39 до 0,80 призвело до зростання відносної усадки з 3,5 до 4,5%, а при Sr> 0,95 значення відносноїусадки дорівнює 7%. При зростанні густини зразка спостерігається зменшення усадки.
Нарешті, проводилися досліди із природними зразками за такою методикою. Зразок навантажувався ступенями до заданого тиску, після чого замочувався до стабілізації набухання. Потім ґрунт знову висушувався протягом 8 год, але при температурі 105 про З знову зволожувався. Кожен наступний цикл висушування призводив до збільшення відносного набухання. Це тим, що початкова вологість зразка, коли він починалося замочування, зменшувалася від циклу до циклу.
Аналогічні результати було отримано Ж.Є. Рогаткіна, яка проводила досліди в стабілометрах М-2 на зразках порушеної структури. Результати випробувань при циклічному замочуванні та вислуховуванні хвалинської глини з початковою вологістю 25% та щільністю рd = 1,56 г/см 3 показали, що змінний режим вологості призводить до збільшення набухання від циклу до циклу.
З іншого боку, досліди, проведені в компресійних приладах на зразках порушеної структури сарматських глин при різному навантаженні з поперемінним висушуванням до повітряно-сухого стану та подальшим зволоженням, показали, що набухання зменшується від циклу до циклу, при цьому найбільше зменшення спостерігається за відсутності зовнішньої . Після четвертого циклу подальше висушування практично не впливає на набухання ґрунту.
Аналогічна закономірність спостерігається і за зміни вологості набухання природних зразків хвалинських глин. При циклічному зволоженні та підсушуванні до ступеня вологості, що дорівнює 0,65, процеси набухання та усадки практично оборотні. Підслуховування до ступеня вологості менше 0,65 призводить до зниження вологості набухання, яке найбільше інтенсивно проявляється в перших двох циклах. Після четвертогоциклу вологість набухання практично не змінюється.
Вказана зміна вологості набухання при Sr