1. 什么是土的顆粒級(jí)配?什么是土的顆粒級(jí)配曲線?
土粒的大小及其組成情況,通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量(各粒組占土粒總量的百分?jǐn)?shù))來表示,稱為土的顆粒級(jí)配(粒度成分)。根據(jù)顆分試驗(yàn)成果繪制的曲線(采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示,橫坐標(biāo)為粒徑,縱坐標(biāo)為小于(或大于)某粒徑的土重(累計(jì)百分)含量)稱為顆粒級(jí)配曲線,它的坡度可以大致判斷土的均勻程度或級(jí)配是否良好。
2. 粘土顆粒為什么會(huì)帶電?
研究表明,片狀粘土顆粒的表面,由于下列原因常帶有布平衡的負(fù)電荷。①離解作用:指粘土礦物顆粒與水作用后離解成更微小的顆粒,離解后的陽離子擴(kuò)散于水中,陰離子留在顆粒表面;②吸附作用:指溶于水中的微小粘土礦物顆粒把水介質(zhì)中一些與本身結(jié)晶格架中相同或相似的離子選擇性地吸附到自己表面;③同晶置換:指礦物晶格中高價(jià)的陽離子被低價(jià)的離子置換,常為硅片中的Si4+
被Al3+置換,鋁片中的Al3+被Mg2+置換,因而產(chǎn)生過剩的未飽和的負(fù)電荷。④邊緣斷裂:理想晶體內(nèi)部是平衡的,但在顆粒邊緣處,產(chǎn)生斷裂后,晶體連續(xù)性受到破壞,造成電荷不平衡。
3. 土是怎樣生成的?有何工程特點(diǎn)?
土是連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒,經(jīng)過不同的搬運(yùn)方式,在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。與一般建筑材料相比,土具有三個(gè)重要特點(diǎn):散粒性、多相性、自然變異性。
4. 什么是土的結(jié)構(gòu)?其基本類型是什么?簡述每種結(jié)構(gòu)土體的特點(diǎn)。
土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元大小、礦物成分、形狀、相互排列及其關(guān)聯(lián)關(guān)系,土中水的性質(zhì)及孔隙特征等因素形成的綜合特征。基本類型一般分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)(粒徑0.075~0.005mm)、絮狀結(jié)構(gòu)(粒徑<0.005mm)。
單粒結(jié)構(gòu):土的粒徑較大,彼此之間無連結(jié)力或只有微弱的連結(jié)力,土粒呈棱角狀、表面粗糙。
蜂窩結(jié)構(gòu):土的粒徑較小、顆粒間的連接力強(qiáng),吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接觸位置上不再下沉。
絮狀結(jié)構(gòu):土粒較長時(shí)間在水中懸浮,單靠自身中重力不能下沉,而是由膠體顆粒結(jié)成棉絮狀,以粒團(tuán)的形式集體下沉。
5. 什么是土的構(gòu)造?其主要特征是什么?
土的宏觀結(jié)構(gòu),常稱之為土的構(gòu)造。是同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征。其主要特征是層理性、裂隙性及大孔隙等宏觀特征。
6. 試述強(qiáng)、弱結(jié)合水對(duì)土性的影響。
強(qiáng)結(jié)合水影響土的粘滯度、彈性和抗剪強(qiáng)度,弱結(jié)合水影響土的可塑性。
7. 試述毛細(xì)水的性質(zhì)和對(duì)工程的影響。在那些土中毛細(xì)現(xiàn)象最顯著?
毛細(xì)水是存在于地下水位以上,受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。土中自由水從地下水位通過土的細(xì)小通道逐漸上升。它不僅受重力作用而且還受到表面張力的支配。毛細(xì)水的上升對(duì)建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸濕及凍脹等有重要影響;在干旱地區(qū),地下水中的可溶鹽隨毛細(xì)水上升后不斷蒸發(fā),鹽分積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。在粉土和砂土中毛細(xì)現(xiàn)象最顯著。
8. 土顆粒的礦物質(zhì)按其成分分為哪兩類?
(1)一類是原生礦物:母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成,如石英、云母、長石;
(2)另一類是次生礦物:母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成,土中次生礦物主要是粘土礦物,此外還有鋁鐵氧化物、氫氧化物和可溶鹽類等。常見的粘土礦物有蒙脫石、伊里石、高嶺石;由于粘土礦物顆粒很細(xì),比表面積很大,所以顆粒表面具有很強(qiáng)的與水作用的能力,因此,土中含粘土礦物愈多,則土的粘性、塑性和脹縮性也愈大。
9. 簡述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。
粗顆粒土往往是巖石經(jīng)物理分化形成的原巖碎屑,是物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒;細(xì)小土粒主要是化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物顆粒和生成過程中有機(jī)物質(zhì)的介入,次生礦物的成分、性質(zhì)及其與水的作用均很復(fù)雜,是細(xì)粒土具有塑性特征的主要因素之一,對(duì)土的工程性質(zhì)影響很大。
10. 粘土的活動(dòng)性為什么有很大差異?
粘土顆粒(粘粒)的礦物成分主要有粘土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機(jī)質(zhì),而粘土礦物是很細(xì)小的扁平顆粒,顆粒表面具有很強(qiáng)的與水相互作用的能力,表面積(比表面)愈大,這種能力就愈強(qiáng),由于土粒大小而造成比表面數(shù)值上的巨大變化,必然導(dǎo)致土的活動(dòng)性的極大差異,如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比表面大幾十倍,因而具有極強(qiáng)的活動(dòng)性。