Грунт это 3х фазная система.

От соотношения этих фаз и зависят характеристики грунтов.

Грунт – это горные породы различного состава, слагающие верхнюю часть земли и затронутые строительной деятельностью человека.

Грунт может выступать в качестве строительных материалов и в качестве оснований зданий и сооружений. В процессе выветривания в грунтах происходит накопление всё более мелких частиц, и они начинают приобретать свойства дисперсных систем. Дисперсная система состоит из двух или более веществ распределённых в одно в другое.

Дисперсность – степень раздробленности, чем мельче частицы грунта,тем больше дисперсность этого грунта.

По степени дисперсности:

Грубодисперсные

Тонкодисперсные

Коллоидные грунты

Грунт = твердые частицы + вода + газ

Коллоиды – тела, размер которых превышает размер молекул, но неменьше частиц способных осаждаться в воде под действием силы тяжести.

Обычно размеры коллоидов меньше 0,2 мкм.

Грунт представляет собой многофазную дисперсную систему. Основные элементы грунта – твёрдые частицы, газ, вода.

Твердые частицы обычно представлены минеральными зёрнами, различными по составу и размеру, реже – разложившимися горными остатками.

Размер твёрдых частиц колеблется от нескольких (см) до частиц коллоидного порядка.

Основной характеристикой твёрдых частиц является минеральный состав.

Жидкая фаза представлена различными формами воды (жидкая, пар, лёд) с растворимыми в ней вещёствами.

Газообразные части – воздух, заполняющий поры грунта и отличающий-по составу от атмосферного.

Системы фазового состояния грунтов:

1. Водонасыщенный грунт (поры целиком заполнены водой)

1) Частицы грунта

2) Плёнки связанной воды

3) Свободная вода

В водонасыщенном состоянии находятся грунты расположенные ниже уровня грунтовых вод (это двухфазная система)

2. Водонасыщенный грунт включающий пузырьки газа.

4) Пузырьки газа

Поведение этих грунтов мало отличается от водонасыщенных, однако из-за содержания газа сжимаемость выше, чем водонасыщенность.

3. Твёрдая фаза, распределённая в водно-воздушной среде.

4. Твёрдая фаза, распределённая в газообразной среде

Вода отсутствует. В виду того что газ в таких грунтах не влияет на поведение грунта под нагрузкой, грунт рассматривается как однофазная система

Вода в порах грунтов.

Свойства грунта, которые определяются наличием в их составе воды:

- просадка лессовых грунтов при замачивании под нагрузкой;

- развитие сил морозного пучения в грунтах при замерзании;

- миграция влаги, переувлажнение и просадка мёрзлых грунтов при оттаивании под нагрузкой;

- тиксотропность глинистых грунтов – разжижение под действием динамической нагрузки;

- изменение плотности водонасыщенного грунта в результате взвешивающего действия воды;

- электроосмос или снижение количества связанной воды в результате воздействия электрического поля;

- снижение механических характеристик грунтов в результате повышения консистенции;

- набухание и усадка.

 Газообразные включения в грунтах.

Обычно это воздух, заполняющий поры грунта. По своему составу он в большей или меньшей степени всегда отличается от атмосферного.

Газы в грунтах по генезису могут быть природными и антропогенными (техногенными). Среди природных газов выделяется три генетических типа –геологического, атмосферного и биологического происхождения. Газы первой группы образуются за счет собственно геологических процессов (экзогенных и эндогенных); второй – в основном за счет газообмена с атмосферой;третей – за счет жизнедеятельности организмов в грунтах.

Газы в грунте

Свободные газы: Растворенные в воде

- связанные с атмосферой,

- защемленные газы (глинистые грунты).

Газ в грунтах может находиться в виде пузырьков, окруженных поровой водой, в растворенном (в поровой воде) или в свободном виде (воздух, сообщающийся с атмосферой). Пузырьки газа, содержащиеся в относительнокрупных порах грунтов, а также растворенный в поровой воде газ придаютгрунтам свойство упругости, сказывающееся на их сжимаемости и деформируемости во времени. Газ, сообщающийся с атмосферой, не влияет на распределение давления между твердыми частицами и поровой водой.Таким образом, свойства грунтов зависят от относительного содержания и свойств, входящих в него фаз, от закономерности взаимодействия частиц скелета дуг с другой и с поровой водой и от особенностей совместной работыфаз под действием внешних нагрузок, приложенных к грунту.