I dag er Savo Kusić fokuseret på trævinduer, træ-aluminium vinduer, tilpassede vinduer, dør og anmodninger om tilbud. Denne tekst forbliver som et teknisk arkiv og er ikke et tilbud om geoteknisk design, laboratorietest eller jordarbejde.
Faser af materialer i jorden
Jord består af tre faser: fast, flydende og gas. Den faste fase er repræsenteret af faste partikler, flydende vand, og den gasformige fase af lukket luft eller vanddamp i jordens porer. Visse jordtyper kan bestå af en, to eller tre faser, hvilket betyder, at jorden kan være et enfaset, tofaset eller trefaset system. Jordens fysiske egenskaber afhænger af individuelle faser. Usammenhængende jord, såsom helt tørt sand eller grus, består kun af én fase - faste partikler. Den luft, der findes i porerne i den jord, er ikke lukket og modsætter sig ikke bevægelsen af faste partikler, så det kan ikke betragtes som en fase. Fugtig sammenhængende jord over grundvandsspejlet, som består af faste partikler og lukkede porer, fyldt dels med vand og dels med luft eller vanddamp, er trefasesystemets jord. Ved faste stoffer i bevægelse modsættes vand og luft i jordens porer samtidig. Jorden under grundvandsspejlet, hvis porer er helt fyldt med vand, så der ikke er luft eller vanddamp i dem, er et tofaset system. Jorden i de dybere lag antages at være et tofaset system, fordi den lukkede luft i jordens porer på større dybder ikke har en væsentlig indflydelse på dens fysiske egenskaber, som i så fald er bestemt af egenskaberne for den faste og flydende fase.
Granulometrisk sammensætning
Jordens faste ingredienser er mineralske eller organiske stoffer af forskellig størrelse, lige fra store småsten og blokke på størrelse med hundreder og tusinder af millimeter til størrelsen af et molekyle. Som du ved, er et molekyle en milliontedel af en millimeter, en millimikron. Den mindste størrelse af jordfaststoffer anses for at være 20 m eller mikron.
Størrelsen af faste jordpartikler har en meget stor indflydelse på dets fysiske egenskaber. Denne grovhed udtrykkes ved den granulometriske sammensætning, som repræsenterer forholdet mellem individuelle kornstørrelser ved deres vægtdele og jordens samlede vægt. Opdelingen af jord i henhold til dens granulometriske sammensætning er forskellig i forskellige lande. Vores opdeling er som følger:
Partikelstørrelsesgrænser
Størrelse2 mm- grænsen mellem grovkornet og finkornet jord. Faste partikler på op til2mmvis den kapillære stigning af vand i jorden. Den grovkornede jord har ingen kapillaritet. Størrelse0,2 mm– grænse mellem grovkornet (skarpt) og finkornet (blødt) sand. Størrelse0,02 mm- den grænse, indtil den enkelte korn i jorden kan genkendes med det blotte øje. Størrelse0,002 mm– grænse mellem løs jord og ler Størrelse0,0002 mm– grænsen mellem ler og kolloid ler. Faste ingredienser i størrelsen nedenfor0,002 mmhar stor indflydelse på jordens fysiske egenskaber. Disse ingredienser giver sammenhæng til jorden, og hvis de er mindre og rigeligere i jorden, jo mere sammenhængende er jorden. Jordsammenhængen afhænger dog også af mineralsammensætningen af faste partikler mindre end0,002 mm. Hvis disse partikler dannes ved nedbrydning af meget hårde mineraler såsom kvarts, så er deres kohæsion meget lav eller ikke-eksisterende, og deres vandabsorption er også relativt lav. Hvis partiklerne er under0,002 mmdannet ved nedbrydning af lermaterialer, så har de bindingsegenskaber, der er så meget desto stærkere, hvis partiklerne er mindre, mens vandoptagelsen af sådanne partikler er meget høj. Den granulometriske sammensætning af jorden giver vigtige og pålidelige data om nogle af dens fysiske egenskaber. Hvis jorden er domineret af lerpartikler af en størrelse under0,002 mm, da allerede baseret på det kan det konkluderes, at sådan jord er plastisk, sammenhængende, hygroskopisk, har høj kapillaritet, lav permeabilitet og har en lav indre friktionsvinkel. Den granulometriske sammensætning af jorden er repræsenteret af linjerne i den granulometriske sammensætning (fig.1).
Sl.1- Linjer med granulometrisk jordsammensætning:1- gruset sand;2- støvet sand;3- sandet støv;4- lerjord;5- ler
Ordinaterne af de granulometriske sammensætningslinjer viser vægtfraktionen af faste partikler, der er mindre end diameteren repræsenteret af abscissen af det givne punkt. For eksempel ved punkt A på linjen4ordinaten viser, at der er92%partikelstørrelse mindre end2 mm, og at de resterende8%størrelse over2 mm.
Jordklassificering i henhold til granulometrisk sammensætning
Jord, der indeholder faste partikler større end 2 mm, klassificeres i henhold til den generelle opdeling af jord efter granulometrisk sammensætning, vist i fig. 1. Derved bliver den, der er mest repræsenteret i jorden, vedtaget som grundfraktion, mens de øvrige er tillæg. For eksempel, hvis den generelle granulering af jorden for det meste er sand med en mindre mængde grus, så klassificeres sådan jord som gruset sand, mens det modsatte ville være sandet grus. I klassificeringen kan de enkelte fraktioners andele i jorden også angives. For eksempel, hvis en jord indeholder 15% ler, 45% støv, 30% sand og 10% grus, kan den klassificeres som en lerjord med 15% ler og 10% grus.
Men for finkornet jord, der indeholder faste partikler mindre end 2 mm, udføres klassificeringen baseret på deres granulometriske sammensætning normalt i henhold til et trekantet diagram. Der er flere sådanne diagrammer, hvoraf vi vil liste den mest grundlæggende fra U.S. Bureau of Soils, fig. 2.
Fig. 2 - US Bureau of Soil Trekantdiagram
Diagrammet består af tre koordinatakser foldet ind i en ligesidet trekant, hvor hver akse repræsenterer en fraktion, nemlig sand, støv og ler i vægtprocent af hele jordmassen. Overfladen af diagrammet er opdelt i 10-zoner, som hver repræsenterer en separat type jord. Hver side af trekanten repræsenterer en abscisse, hvorfra ordinater parallelt med de to andre abscisser er hævet.
Hvert punkt i dette diagram har3koordinater, der repræsenterer de angivne procenter3fraktioner i en given jord og bestemme typen af jord. Så for eksempel repræsenterer punkt M på diagrammet ler. Det opnås på den måde, at fra diagrammet over den granulometriske sammensætning fig.1bestemme individuelle fraktioner, som i dette tilfælde ville være (linje4i fig.1):35%ler,25%støv,40%sand, hvor mængden af8%grus forsømt, da det udgør mindre end10%.
Denne klassificering refererer til fraktionerne af sand, støv og grus i henhold til den amerikanske division, men den er vedtaget som sådan på grund af de sammenlignende værdier og den erfaring, den har med en sådan klassificering.
Grad af jordujævnheder
Ifølge Allen Hazen er graden af jordujævnheder forholdet (fig.3)
U=d60/d10
hvor d60korndiameter svarende til ordinaten60%og d10 korndiameter svarende til ordinaten10%.
For U< 5 tlo je ravnomernog sastava,
for U =5-15jorden er moderat ujævn i sammensætning,
for U >15jorden er af ujævn sammensætning.
Når linjen med granulometrisk sammensætning er stejl, er værdien af ujævnhedsgraden U lille, mens værdien for en flad linje er stor. Den mindste værdi for U er1. Hvis linjen med granulometrisk sammensætning er mere flad, er værdien af _U_ højere. For sand er det normalt U=1-15, for lerjord U=10-90, men ved jorde med meget ujævn sammensætning kan U have meget store værdier.
Sl.3- Bestemmelse af korndiameter d60og d10
Filterregel
Denne regel er baseret på den granulometriske sammensætning af filteret, hvis opgave er at reducere den hydrauliske gradient ved kontakten mellem jorden og stendrænlaget med overgangskornstørrelsen for at forhindre udvaskning af små jordpartikler med grundvand. De grundlæggende betingelser, som filterlaget skal opfylde, er, at det er vandgennemtrængeligt og stabilt. Der er flere regler for sammensætningen af filtre, blandt hvilke kun Terzaghis regel vil blive opført her som den mest kendte.
Terzaghis regel
Terzaghis regel lyder: Granuleringen af filteret skal være sådan, at dets korn i den mængde15%vægtdele af hele filtermassen (F15) være mindst4gange større end de groveste jordpartikler, som filteret hviler (baser) på i mængden15%af vægtdele af basen (B15), uden at være større end4gange B85, det er størrelsen af de mindste partikler ved85%vægtdele af basen. Denne regel kan udtrykkes ved relationerne:
F15/B15 >4og F15/B85< 4.
Det første forhold sikrer filterets vandgennemtrængelighed, mens det andet sikrer dets stabilitet.
Sl.4- Filterreglen for Terzaghia
De mindste og største partikler af basen er vist i fig.4grænselinjer1og2. Filterets grænselinjer er3og4. Tilstand F15 >4_B15_ er repræsenteret ved punkt a på grænselinjen3, tilstand F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
Det anbefales, at linjen for den granulometriske sammensætning af filteret er omtrent parallel med linjen for den granulometriske sammensætning af bunden.
I stedet for to ekstreme linjer af den granulometriske sammensætning af basen som i fig.4, kan være en linje med gennemsnitlig korning. I så fald skal punkt B15 og B85 er på samme linje (som i fig.5).
Oftest er forskellen i granulering mellem bund og drænlag sådan, at én filterzone ikke er nok til overgangen mellem bund og lag. I dette tilfælde består filteret af flere filterzoner, som er bestemt efter samme regel, indtil den største kornstørrelse af drænaflejringen er nået.
Sl.5- Eksempel på beregning af filterlag
Ovenstående opdelinger, grænsestørrelser og regler er overført fra en historisk kilde og er ikke en erstatning for en aktuel geoteknisk klassifikation, laboratorierapport, filterdesign eller ydeevneplan. Selve jord- og drænsystemet kræver repræsentativ prøveudtagning, passende test, kontrol af undergrunds- og overfladevand, erosion og indre stabilitet samt en vurdering af en autoriseret ekspert i henhold til gældende regler og betingelser for det konkrete projekt.