Усадка и пластичность грунтов
Усадка — это уменьшение объема образца при его высыхании. При высыхании влажного грунта удаляется свободная и капиллярная вода, уменьшается толщина пленок связанной воды, окружающих грунтовые частицы, в результате чего они сближаются под влиянием сил молекулярного притяжения.
Максимальная усадка соответствует полному удалению воды из грунта.
Пластичность — это способность грунта под воздействием внешних усилий изменять форму (деформироваться) без разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после того, как действие внешней силы устранено.
При инженерно-геологических исследованиях обычно в качестве показателей пластичности используют влажность предела текучести (или верхний предел пластичности) и влажность предела раскатывания (нижний предел пластичности). Интервал влажности между пределами пластичности характеризуется числом пластичности. Кроме того, по показателям пластичности и естественной влажности судят о консистенции грунта. Пределы и число пластичности косвенно характеризуют минералогический состав и дисперсность грунта.
Существуют различные методы определения пределов пластичности:
1) методы для определения верхнего предела пластичности с помощью конуса и нижнего предела по влажности на границе раскатывания грунта в шнур (ГОСТ 5183—64 и ГОСТ 5184—64);
2) конусные методы для определения верхнего и нижнего пределов пластичности.
Конусные методы позволяют определить предельное напряжение сдвига.
Величина предельного напряжения сдвига не зависит от нагрузки на конус и угла при вершине конуса.
Для определения пределов пластичности рекомендуется использовать пластометр Ребиндера, конус Бойченко и др.
Наиболее распространенными являются классификации связных грунтов по числу пластичности и показателю консистенции согласно СНиП П-Б.1-62.
Показатели пластичности и естественной влажности характеризуют консистенцию грунта.
По показателю консистенции связные грунты классифицируют следующим образом:
Супеси: твердые, пластичные, текучие
Суглинки и глины: твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные,
Текучепластичные, текучие.